基于saber无刷直流电机控制系统仿真与分析

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1、第22卷第10期电子设计工程2014年5月Vo1．22No．10ElectronicDesignEngineeringMav．2014基亏Saber的无刷直流电机控制系统仿真与分析邝永变，朱剑波(中国空空导弹研究阮河南洛阳471009)摘要：利用Saber仿真软件完成无刷直流电机控制系统的研究分析。分别对控制系统中的住置传感器、电子换向器、三相逆变电路进行研究与分析，并完成仿真模型的搭建、功能验证和性能分析，最后对各功能模块进行有机整合，完成控制系统的整体仿真试验．仿真结果证明，系统设计合理，其仿真结果与理论分析相吻合。，关

2、键词：无刷直流电机，位置传感器，电子换向器，三相逆变电路中图分类号：TN710文献标识码：A文章编号：1674-6236(2014)10-0151-05ThesimulationandanalysisonBLDCMcontrolsystembasedonSabersoftwareKUANGYong—bian，ZHUJian—bo(ChinaAirborneMissileAcademy，Luoyang471009，China)Abstract：ABLDCMcontrolsystemwasresearchedandanalyze

3、dusingSabersoftware．Thepositiondetectionsensor，theelectroniccommutatormoduleandthree．phaseinvertercircuitsofthecontrolsystemwerestudied，andthesimulationmodelswereestablishedrespectively．Thenthefunctionalverificationtestandperformanceanalysiswereperformed．Bytheorgan

4、iccombinationoftheseblocks，theoverallperformancewassimulated．Thesimulationresultsshowedthatthesystemdesignwasreasonableandtheresultswereconsistentwiththetheoreticalanalysis．Keywords：BLDCM；positiondetectionsensor；electroniccommutators；three-phaseinvertercircuits无刷直流

5、电机是在有刷卣流电机的基础上发展起来。1电机控制系统总体1955年。美国的D．Harrison等人首次申请用晶体管换向电路代替有刷电机机械电刷的专利，标志这现代无刷直流电机的无刷直流控制系统的组成框图如图1所示。诞生[1】o相对于有刷电机，无刷直流电机采用电子换向代替了机粤l三相逆变器H—无刷直—流电机I械换向，转速高，输出功率大，寿命长，散热好，无换向火花，—r一——1—一噪声低，可在高空稀薄条件下工作，广泛应用在要求大功率重量比、响应速度快、可靠性高的随动系统中。图1无刷直流控制系统的组成框图Fig．1Structure

6、diagramofBLDCMcontrolsystem随着DSP数字控制芯片功能和速度的提高，以数字信号处理器为核心的控制电路和嵌人式控制软件将代表无刷直在无刷直流电机控制系统中，控制器根据控制策略产生流电机控制的发展方向[21。无刷直流电机必须和电子换向器、电机速度调节、转向控制信号，采用位置检测器产生代表电位置反馈器配套使用[31，控制更加灵活，当同时导致控制硬机转子的位置信号，电子换向器对转子位置信号、电机调速件、算法复杂度增加。和方向控制信号进行逻辑综合，产生相应的开关信号。开关在无刷直流电机控制系统设计过程中利用数

7、学仿真分信号以一定的顺序触发逆变器中的功率开关管．将电源功率析手段，可以更好的掌握系统的动态特性，验证电路设计是以一定的逻辑关系分配给电机定子的、、三相绕组。使否正确，元器件、控制参数选择匹配是否合理。从而更加有效电机产生持续转矩[41。下面将详细介绍元刷电机控制系统各地进行系统设计。部分的设计和建模仿真。本文利用Synopsys公司的电力电子仿真软件Saber建立1．1电机位置传感器的建模了无刷直流电机的控制系统的仿真分析模型．对该控制系统位置检测器在直流无刷电动机中检测转子磁极位置．为中的位置传感器、电子换向器、三相逆变

8、电路进行研究与分逻辑开关电路提供正确的换向信息．即将转子磁钢磁极的位析，完成仿真模型的搭建、功能验证和性能分析，最后利用整置信号转化为电信号．控制定子绕组换向。体模型进行系统的仿真试验。本文采用霍尔传感器进行电机转子磁极位置的测试。3个霍尔传感器定子在空间位置上呈120。均匀分布，霍尔转子