無位置傳感器無刷直流電機起動的比較與研究
核心提示: 永磁無刷直流電機結(jié)構(gòu)簡單,無換向火花,調(diào)速性能好,運行可靠且無勵磁損耗,因此正越來越廣泛地應(yīng)用于各種領(lǐng)域?! 〗?,由于電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展,無刷直流電機的DSP控制技術(shù),尤其是
核心提示: 永磁無刷直流電機結(jié)構(gòu)簡單,無換向火花,調(diào)速性能好,運行可靠且無勵磁損耗,因此正越來越廣泛地應(yīng)用于各種領(lǐng)域?! 〗辏捎陔娏﹄娮蛹夹g(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展,無刷直流電機的DSP控制技術(shù),尤其是無位置傳感
永磁無刷直流電機結(jié)構(gòu)簡單,無換向火花,調(diào)速性能好,運行可靠且無勵磁損耗,因此正越來越廣泛地應(yīng)用于各種領(lǐng)域。
近年,由于電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展,無刷直流電機的DSP控制技術(shù),尤其是無位置傳感器的控制技術(shù)迅速興起,并成為今后無刷直流電機控制起動電路框圖如所示。
的發(fā)展趨勢。目前常用的無位置傳感器控制多為反電起動電路框圖動勢控制,由于無刷直流電機在靜止的時候沒有感應(yīng)電動勢,因此這種控制方式無法實現(xiàn)自起動,它的起動需要單獨設(shè)計,本文介紹目前流行的一些起動方法,比較了它們的優(yōu)缺點和它們各自的適用場合,在此基礎(chǔ)上,提出了一種不同于傳統(tǒng)起動方法的新的控制方式,并對此進行了起動。由DSP產(chǎn)生PWM波形控制逆變器,使逆變器的換向頻率從小到大慢慢的增大,而且給無刷直流電機的定子電壓開始很小,逐步升高,把無刷直流電機作為永磁同步電機實現(xiàn)變頻起動。與此同時,將PWM波形的參數(shù)送入比較器進行比較,當(dāng)PWM的占空比達到一定數(shù)值,也就是電壓足夠大,電機轉(zhuǎn)速達到一定速度以后,就可以獲得足夠大的反電動勢,這時,就可以適時地將電機切換到無刷直流電機反電動勢控制的運行狀態(tài)。
240中,PWM波是由事件管理器產(chǎn)生的,共有3種方法可以產(chǎn)生PWM波形,一是3個通用定時器的比較單元通過自身的定時器產(chǎn)生1路獨立的PWM波,此不具備死區(qū)功能。二是用通用定時器1或2的3個比較單元可產(chǎn)生3個PWM信號,也不具備死區(qū)功能。
本文采用的是第3種產(chǎn)生方法,用3個全比較單元中的每一個和通用定時器1,死區(qū)單元以及輸出邏輯單元產(chǎn)生1對具有可編程死區(qū)以及輸出極性的PWM信號,其結(jié)構(gòu)圖如所示,通過6個引腳PWMy/CMPy,CMPr+產(chǎn)生PWM信號的方法是用一個定時計數(shù)器來重復(fù)PWM周期,用一個比較寄存器來存放調(diào)制值,不斷地將定時計數(shù)器的值與比較寄存器的值進行比較,當(dāng)兩值相等(匹配)時,其輸出就發(fā)生跳變;當(dāng)?shù)竭_第二次匹配或到達定時器周期的末尾時,輸出就產(chǎn)生另一次相反的跳變,由此產(chǎn)生輸出脈沖,見。顯然輸出信號的跳變時間由比較寄存器的值決定,改變比較寄存器的值即改變了脈沖的寬度。
(下轉(zhuǎn)第49頁)指揮站(可設(shè)在地面或水上火空中等設(shè)備)上制導(dǎo)導(dǎo)彈飛行。復(fù)合導(dǎo)弓試是上述尋的導(dǎo)引、遙控導(dǎo)引及自主導(dǎo)引組合成的導(dǎo)引。
尋的導(dǎo)引、遙控導(dǎo)引和復(fù)合導(dǎo)引一般包括探測、計算、指導(dǎo)、穩(wěn)定和伺服執(zhí)行控制等部件或裝置。上述部件或裝置不一定在導(dǎo)彈內(nèi),但執(zhí)行裝置是放在導(dǎo)彈內(nèi)。電機主要用于伺服執(zhí)行控制裝置中,根據(jù)不同控制方式采用不同伺服電動機、位置傳感電機和測速發(fā)電機以及減速器等。
1.4.2.2導(dǎo)彈發(fā)射裝置導(dǎo)彈發(fā)射裝置除發(fā)射架外,主要是瞄準(zhǔn)機。瞄準(zhǔn)機需對高低機及方向兩個方面進行自動瞄準(zhǔn),即采用高低及方向機和火控的瞄準(zhǔn)一樣,均采用隨動系統(tǒng),如8所示。
高低機和方向機的機械負載不一,前者執(zhí)行電機輸出功率較后者執(zhí)行電機輸出功率大。目前,發(fā)射裝置用執(zhí)行電機也是帶直流測速機的直流電動機,一般輸出功率10kW以下,最大不超過100kW.以SA-2地空導(dǎo)彈發(fā)射用執(zhí)行電機為例,其高低機用電機輸出功率為3.2kW,方向機用電機輸出功率為1.6kW,兩者轉(zhuǎn)速相同。
?。ùm(xù))(上接第30頁)通用定時器產(chǎn)生的對稱PWM波形這樣,修改比較寄存器的值使PWM波形的脈寬從小到大,所控制的逆變器導(dǎo)通時間也由小到大,由逆變器加在電機定子端的等效電壓同樣也由小到大逐漸增加,實現(xiàn)了電機定子的逐漸升壓。
再利用一個寄存器存放換相時間,令電機起動時換相頻率非常小,將電機一下拉到同步狀態(tài),采用開環(huán)控制方式,將電機的換相頻率逐步增大,也就是將寄存器內(nèi)的換相時間逐步減小,使電機在同步運行狀態(tài)下實現(xiàn)變頻起動。
與此同時,利用一個單比較器預(yù)先放入一個值,與決定脈沖寬度的比較寄存器的值相比較,當(dāng)兩值匹配時,就代表電機定子電壓達到的一定的數(shù)值,這時電機轉(zhuǎn)速也達到了一定數(shù)值,可以獲得足夠大的反電動勢,就可以將電機切換到反電動勢檢測控制運行狀態(tài)。程序控制的流程圖由所示。
3實驗結(jié)果程序控制流程結(jié)論在介紹的各種起動方法之中,第三種研究的起動方法利用了DSP芯片內(nèi)自帶的事件管理器實現(xiàn)升頻起動,不增加外圍設(shè)備,而且可以保證起動可靠,對換相時間無嚴(yán)格要求,還可以帶一定負載起動,相比其它的起動方法,體現(xiàn)出了較好的優(yōu)越性。

責(zé)任編輯:電小二
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