光伏水泵系统中无刷直流电机控制研究

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1、第44卷第8期电力电子技术Vo1．4J4．No．82010年8月PowerElectronicsAugust，2010光伏水泵系统中无刷直流电机的控制研究丛进，莫岳平，张丽丽(扬州大学，江苏扬州225009)摘要：主要研究无位置传感器无刷直流电机(BLDCM)在光伏水泵系统中的应用。通过IR2130控制三相逆变电路驱动电机着重研究反电动势过零检测及校正。系统采用DSP56F8037实现嵌入式设计，提高了整个系统的稳定性。关键词：无刷直流电机：光伏水泵；反电动势中图分类号：TM33文献标识码：A文章编号：1000-100X(2010)08-0010—02ResearchonBrush

2、lessDCmotorControlinPhotovoltaicWaterPumpingSystemcoNGJin，MOYue—ping。ZHANGLi一1i(YangzhouUniversity，Yangzhou225009，China)Abstract：Thispapermainlydiscussestheapplicationofnon—positiontransducerbrushlessDCmotorcontrolinphoto—voltaicwaterpumpingsystem．ThesystemadoptsIR2130todrivebrushlessDCmotor(B

3、LDCM)throughthree-phaseinvertercircuittocontro1．Focusonthedetectionandcorrectionresearchofzero·crossingofBackelectromotiveforce(EMF)．AndwiththeembeddeddesignbydigitalsignalprocessorDSP56F8037，thestabilityofthesystemisimproved．Keywords：brushlessdirectcurrentmotor；photovoltaicwaterpumping；backel

4、ectromotiveforceFoundationProject：SupposedbyGraduateEducationInnovationProjectFoundationofYangzhouUniversity(No．20091813)；SolidStateLightingEn~neeringResearchCenterFoundationofJiangsuProvince(No．20071202)1引言中反电势过零点检测法是目前应用最广泛的方法。随着人类文明进程的推进．对可再生能源的需其原理为：在电机稳定运行时，忽略电机电枢反应的求将越来越迫切。大力开发并利用太阳能已是全球

5、前提下，通过检测关断相反电动势的过零点来获得共识，而光伏水泵的运用无疑给边远缺水地区带来关键位置信号。一般在整距集中绕组的情况下。反电巨大生态和经济效益。近年来无刷直流电机动势波形与主磁场分布波形相一致。也就是说气隙(BLDCM)开始运用在光伏水泵系统中Ⅲ。因为其机主磁场波形为平顶波时．就可获得平顶波的反电动械特性好、起动转矩大、调速范围宽、控制相对简单，势波形。反电动势可表示为：比起其他类型电机运行效率高。另外系统一般要求e()：～：一：dtd电机潜入水中运行，选用无位置传感器BLDCM是Jv光伏水泵系统理想的选择。一∞ⅣfD1_=wNIDfl~Y(1)U口2BLDCM基本运行原

6、理fⅥ佗式中：X=J。Bs()d；y=订，2—0。BLDCM可被视为以电子换向线路来代替机械换根据BLDCM运行原理及相关特性，其PWM控向器的直流电动机，同时，也可被视为基于转子位置制模式也可分为双极性模式、单极性模式和受限单极闭环的、由逆变器驱动的永磁同步电动机(PMSM)。其性模式3种基本类型。确定相关模式对以后实际系统基本运行原理是：根据转子位置传感器所提供的转的硬件设计及软件调试有重要参考及指导意义。子位置信号来产生换相信号，控制电路的开通和关3总体方案设计断．在PMSM中产生旋转的定子磁动势．这样可使电机控制系统采用位置、转速、电流三环控制，该定子磁动势与转子磁动势之间

7、的电角度保持在以DSP56F8037作为整个电路的核心控制芯片．通9O。左右，从而产生接近于恒定的电磁转矩。过反电势过零检测达到位置检测。硬件电路分为主近年来．BLDCM无位置传感技术日趋成熟，其控电路模块、隔离模块、功率驱动模块、过零检测模块、电流检测模块5部分，图1示出电路整体方案。基金项目：扬州大学研究生培养创新工程项目基金资助(20091813)；江苏省新光源半导体照明工程技术研究中心项目基金资助(20071202)定稿日期：2009—05—18篷速，作者简介