電動車用無刷直流電機無位置傳感器控制研究.pdf

1、無刷直流電機利用電子換相代替機械換相，不但具有直流電動機的調(diào)速性能，而且體積小、效率高，在許多領域已得到了廣泛的應用，特別是電動車用直流電機的應用上。采用無位置傳感器控制技術之后，不但可以降低電機的制造成本，而且使得無刷直流電機的使用壽命以及維修簡便性都有了大大提高。目前，無刷直流電機無位置傳感器控制己成為無刷直流電機控制技術的發(fā)展方向。
　　 本文縱觀了無刷直流電動機及其控制技術的興起、發(fā)展與現(xiàn)狀，概括了無刷直流電動機無位置傳

2、感器控制技術的現(xiàn)有水平及存在的問題。以研制、開發(fā)電動車用無刷直流電機無位置傳感器控制器為依托，針對其無位置傳感器控制技術中的兩個關鍵問題——轉子位置信息檢測和零起動問題，提出并設計了新的更適用的轉子位置信息檢測硬件檢測和零起動硬件電路。從理論和實踐兩個方面對這些問題展開了較為全面的研究和討論。
　　 (1)針對傳統(tǒng)無位置傳感器控制策略計算量大、可靠性不高、30°軟件延時等缺點，基于無刷直流電機反電勢過零檢測的原理，分析了三相端電

3、壓與中性點的關系，提出了一種可完全替換3相霍爾位置傳感器的硬件設計方案，實現(xiàn)了無刷直流電機的無傳感器運行。
　　 (2)利用硬件RC濾波電路對檢測到的反電勢過零點時刻進行30°電角度延時，針對由于電機的速度變化會使得30°電角度延時的不準確，從而導致逆變器換相不準確，引起電機的失步的問題，提出了在硬件電路中設計相位自補償電路的想法，克服了以往傳統(tǒng)方法相位補償不準確的問題，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
　　 (3)對已有的

4、各種電機零起動方案利弊進行分析，結合實際應用的需要，綜合成本、實現(xiàn)難易程度等各方面因素的考慮，本課題提出了新的“三段式”零起動方案，并設計零起動硬件電路。對各個階段中的一些關鍵問題——轉子預定位過程中PWM控制輸出的頻率選擇、電機旋轉方向的選擇和電機由抖動轉向自控運行狀態(tài)等問題進行了詳細的分析，確定了具體的實施方案。
　　 (4)推導并分析了無刷直流電機的動態(tài)數(shù)學模型及其控制特性，基于Matlab/Simulink建立了BLDC