三相无刷直流电机原理和控制方法.pdf

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1、主要内容一、几个术语解释（极对数、相数、电角度、电角频率、相电压、线电压、反电动势）二、无刷直流电机的运行原理（运行原理、数学模型）三、无刷直流电机的基本控制方法（各参数相互关系、换流过程与换流模式）四、车用无刷直流电机及其控制系统（基本控制、弱磁控制）1几个术语解释•极对数（2p）：电机转子中N-S极的对数，2，3，4，……•相数（m）：电机绕组个数，3，6，12，……•电角度（e）/机械角度（）：epeedt•电角频率（e）/机械角频率（）：ep•电角频率与电机转速（n）：n

2、60ep•极（2p）槽（Z）配合：Z/2p•相电压：电机相绕组对电机中性点电压•线电压：电机两相绕组之间电压•反电动势：电机到拖时某一转速下对应电机线电压峰值2几个术语解释TT35T1DDD135UdCdABCT4T6T2D4DD62iiiabceaeebco3无刷直流电机的组成无刷直流电机组成部分：+电机本体、位置传感器、无刷直BAC流电机电子开关线路；’’电机本体在结构上与永磁B同步电动机相似；CA电子开关线路由功率逻辑电子开’关线路开关单元和位置传感器信位置传VVV号

3、处理单元两部分组成；感器123-电子开关线路导通次序是与转子转角同步的，起机械换向器的换向作用。4120度导通时转子位置与电流换相关系'''AAACBCBCBa)0度（换相前）rrr'''b)0度（换相后）B'CB'CB'CAAAoc)60度（换相前）60ssa)b)c)A'A'A'd)60度（换相后）CBCBCBe)120度（换相前）rrrf)120度（换相后）''''B''BCBCCAAoAo120120o60d)e)f)5HALL状态与PWM、三相反电势和三相相电流的对应关系无刷直流电机的

4、电Hall流和感应电动势具有以aeta下特点：Hallbebt（1）感应电动势为Hallcetc三相对称的梯形波，其101100110010011001101波顶宽为120PWMtitaa（2）电流为三相对PWMbtibt称的方波；PWMtitcc（3）梯形波反电势T1T6T1T2T3T2T3T4T5T4T5T6T1T6T1T6T1T2T3T2T3T4T5T4T5T6T1T6与方波电流在相位上严格同步。6无刷直流电机的数学模型采用理想化的直流无刷电机用状态方RLMu程表示的数学模型，电流为理

5、想的方波，A反电势为理想的梯形波，并作如下假设：eBeARLMu（1）不计磁路饱和；BeRLMC（2）电机涡流损耗和磁滞损耗；uC（3）忽略定子电流的电枢反应；（4）定子绕组采用Y形接法。无刷直流电机的等效电路uAR00iALM00iAeAu0R0ip0LM0ieBBBBu00Ri00LMieCCCC7无刷直流电机的数学模型uANR00iALM00iAeA

6、uONu0R0ip0LM0ieuBNBBBONu00Ri00LMieuCNCCCONeeeeeeANBNCNABCuON3pnTeieieiemAABBCCr1drTTfemLrrpJdtn8无刷直流电机的数学模型在任何时刻，定子上只有两相同时导通，且导通相的定子电流幅值保持不变：ppnnTeieiei2EIemAABBCC

7、rrENBlrgrT2NBlrIKIemgMK2NBlr称为转矩系数Mg9无刷直流电机的电路模型Ud为直流电源（V）；TT35T1C为中间直流回路支撑DDDd135UdCd（滤波）电容（F）；ABCT4T6T2T1~T6为6个功率开关管；D4DD62D1~D6为6个续流二极管；iiiabc采用120º的两两导通方式eaeebc，对T~T分别在各自16o120º导通时间内根据不同逆变器—永磁无刷电机系统示意图的调制方式进行PWM调制。10无刷直流电机的相

8、电流分析11无刷直流电机的换相电流U2EidcsiItAsiiAB3LMIs2(UE)dcsitB3LM0tftU4EiIdcstIsCsi3LCMiiiiABiiABIsIs"tf'0tftftt0ftIsIsiiCC12无刷直流电机的反电动势13无刷直流电机的换流模式TtTt11TtTt44T3tT3tT6tT6tT5tT5