無刷直流電機無位置傳感器的研究.pdf

1、由于無刷直流電動機有其自身固有的一些優(yōu)點，如調(diào)速性能好、運行效率高、功率密度大、轉(zhuǎn)矩/慣量比高等，所以在中小功率領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用。為了實現(xiàn)電子換相以及轉(zhuǎn)速控制，一般需要在轉(zhuǎn)子軸上安裝機械式傳感器，機械傳感器提供了電機控制所需要的轉(zhuǎn)子位置信號，但也給調(diào)速系統(tǒng)帶來了一些問題：1.增加了電機轉(zhuǎn)子軸上的轉(zhuǎn)動慣量以及電機空間尺寸和體積。2.容易受溫度、濕度以及震動等的影響，使調(diào)速系統(tǒng)不能得到廣泛應(yīng)用。3.使調(diào)速系統(tǒng)的成本增加。為了克服機械傳感

2、器給調(diào)速系統(tǒng)帶來的缺陷，無速度傳感器(即利用電機繞組中有關(guān)的電信號，通過信息辨識得到轉(zhuǎn)子的位置和速度，從而取代機械傳感器實現(xiàn)電機的控制)的研制成為一種發(fā)展趨勢。本文重點圍繞無刷直流電動機的轉(zhuǎn)子位置檢測來進行討論，為了避免反電動勢法在轉(zhuǎn)速較低時不適用的問題，本文采用了無論在低速還是高速時都適用的方法-高頻信號電壓注入的方法來檢測電機轉(zhuǎn)子位置。提出利用高頻載波信號注入與觀測器相結(jié)合，通過變頻啟動來將電機牽入自同步運行以及利用電壓空間矢量的方

3、法來注入高頻信號的方案。建立了基于MATLAB/SIMULINK仿真模型，仿真結(jié)果表明，系統(tǒng)能準(zhǔn)確的檢測具有凸極特性的電機轉(zhuǎn)子位置，并且系統(tǒng)具有良好的動、靜態(tài)性能。 論文主要包括幾部分工作： 1.簡要分析了各種無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置檢測方法以及其基本工作原理，然后給出了各種檢測方法的優(yōu)、缺點，同時給出了無刷直流電機的數(shù)學(xué)模型。 2.基于空間矢量的PWM波原理實現(xiàn)高頻信號的注入，并給出在DSP中產(chǎn)生三相PWM波的計算