智能功率模块ps21265在直流无刷电机伺服系统中应用

《智能功率模块ps21265在直流无刷电机伺服系统中应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、84《电气开关》(2013．No．6)文章编号：1004—289X(2013)06—0084—03智能功率模块PS21265在直流无刷电机伺服系统中的应用罗丹羽，张丽娟，崔均亮(郑州电力高等专科学校，河南郑州450004)摘要：介绍了基于智能功率模块(IPM)的直流无刷电机(BLDCM)伺服系统的设计原理和过程，侧重于智能功率模块PS21265在BLDCM控制系统中的具体应用，并分析了直流无刷电机的控制原理，并利用所建数学模型对直流无刷电机的控制系统进行了仿真，仿真结果表明设计达到了预期要求，电机起动快速、稳定，可靠性较好。关键词：智

2、能功率模块PS21265；伺服系统；直流无刷电机中图分类号：TM33文献标识码：BApplicationofIPMPS21265inBLDCMServoSystemLUODan—yu，ZHANGLi-juan，CUIJun—liang(ZhengzhouElectricPowerCollege，Zhengzhou450004，China)Abstract：ThispaperpresentsthetheoryandprocessofthedesignforBLDCMusingIPMPS21265，andanalysisofBLDCMco

3、ntroltheory．TakeadvantageofthemathematicalmodelonBLDCMcontrolsystemforthesimulation．there—suitsshowsthatthemotorstartfastandstablewithwiderareaofspeeding．andthisBLCDMcontrolsystemhasthechar—acteristicofsimplestructure，highdependability，andcanbeusedinmanyfields．Keywords：

4、IPMPS21265servosystemBLDCM1引言2系统原理及硬件电路设计随着现代化工业的不断发展，伺服系统在许多领2．1流无刷电机的工作原理域的应用日益广泛，在工业器械方面的通用变频、交流直流无刷电机可以看作是一台用电子换相装置取伺服等的控制装置中，除了对高性能化、小型化、低损代机械换相的直流电动机，如图1所示，永磁直流无刷耗化的需求之外，对于易用性、顾全环境等的新要求也电机主要由永磁电机本体、转子位置传感器和电子换在逐年提高。这也要求在设计功率电路时应满足新需相电路组成引。要卫j。与其他功率模块相比，智能功率模块IPM采用

5、精型芯片，大幅降低控制电源的耗电量，在实现更低损耗的同时，实现了装置的小型化和轻量化，并可以完全实现无铅化。本系统以450W直流无刷电机为被控对象，基于三菱公司的智能功率模块PS21265及德州仪器公司的控制专用DSP芯片TMS320F2812，利用PI控制方案，设计并实现了速度、电流双闭环的无刷直流电动机全数字化伺服系统。图1三相无刷直流电机原理图《电气开关》(2013．No．6)85普通直流电机的电枢在转子上，而定子产生固定波得到的直流电压，再经过IPM逆变后输出作为电机不变的磁场。为了使直流电机旋转，需要通过换向器的三相输入。电

6、机的电流信号由霍尔电流传感器获和电刷不断地改变电枢绕组中电流的方向，使两个磁取，只需采集两相独立的电流信号即可。电机的位置场的方向始终保持相互垂直，从而产生恒定的转矩驱信号由安装在机轴上的霍尔传感器器获得，速度信号动电机不断旋转。直流无刷电机去掉了电刷，做成与由安装在机轴上的光电编码器获得。整个伺服系统的普通直流电机相反的结构：将电枢放到定子上，转子使控制电路以TMS320F2812数字信号处理器为核心，它用永磁体。为了使电机的转子旋转，必须使定子电枢完成直流无刷电机数字控制中的传感器信号的采集与各相绕组不断地换相通电，这样使定子磁场

7、随着转子数据处理，实现电机的PI控制算法，产生控制电力电的位置不断变化，使定子磁场和转子永磁磁场始终保子器件(IGBT)开关的PWM信号。持90。左右的空间角，产生转矩推动转子旋转J。2．3功率电路2．2系统概述功率电路主要是指整流环节和三相逆变环节，在直流无刷电机由智能功率模块(IPM)驱动，它集整流环节中本系统采用的是一个单相整流模块，整流成了三相IGBT逆变器及其驱动与保护电路，其控制环节如图3所示，220V单相交流电经过整流器整流为系统的硬件框图如图2所示。单相交流电经过整流滤310V直流电，再经过滤波后进入逆变环节。三相逆变

8、环节则采用了智能功率模块(IPM)，IPM的驱动电路如图3所示。PS21265需要四组15V驱动电源，上桥组用3个电源，下桥共用一个电源，接入VCC引脚引脚。六个引脚(UL，VL，WL，UH，VH，WH)是经过光藕隔离后