畢業(yè)設(shè)計(jì)--直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　Brushless dc motor control system design</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　當(dāng)今社會(huì)，電動(dòng)機(jī)的發(fā)展十分

2、迅速，無(wú)刷直流電機(jī)是一種新型電機(jī)。直流無(wú)刷電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、定子和轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)元件等組成,它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、工作特性?xún)?yōu)良等特點(diǎn),而且具有可靠性更高、制造維護(hù)更方便、應(yīng)用范圍更廣泛、體積更小、控制更容易等優(yōu)點(diǎn)。因此對(duì)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)及其控制器研究具有很大意義。本課題主要是根據(jù)直流無(wú)刷專(zhuān)用控制器MC33035與MC33039相結(jié)合，通過(guò)融合電路設(shè)計(jì)速度閉環(huán)電路的控制系統(tǒng)。首先，以直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制器的研究現(xiàn)狀為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的原

3、理及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了總述，詳細(xì)分析了直流無(wú)刷電機(jī)的運(yùn)行特性，推導(dǎo)出了其傳遞函數(shù)，并且創(chuàng)立了直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型。講述了本系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方法和思路，建立了系統(tǒng)的總體框架，然后介紹了主電路設(shè)計(jì)、控制器外圍電路設(shè)計(jì)以及MOSFET驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，其中重點(diǎn)講述了系統(tǒng)各個(gè)功能模塊的工作原理和作用，以及其硬件設(shè)備設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。在課題的最后階段對(duì)直流無(wú)刷電機(jī)系統(tǒng)控制效果專(zhuān)門(mén)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，并且對(duì)總體的設(shè)計(jì)過(guò)程做出了總結(jié)。</p><

4、p>　　關(guān)鍵詞：直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)；開(kāi)閉環(huán)電路；雙閉環(huán)調(diào)速；MOSFET驅(qū)動(dòng)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Nowadays society，motor has spread all areas of national economy and People's Daily life, and the Brushle

5、ss DC motor, as a new mechanical and electrical integration, is rapidly matured in recent years. The motor consists of the stator, rotor and rotor position detection devices etc. In the absence of excitation device, it t

6、akes advantage of high efficiency, simple structure and excellent features, what’s more, it is smaller, more reliable, easier to control and more convenient to maintain and man</p><p>　　First, this paper sta

7、rts from the current research situation of brushless DC motor controller. The structure of the brushless DC motor and principle are reviewed to establish a mathematical model of brushless DC motor, and a detailed analysi

8、s of the operational characteristics of the motor is derived out of its transfer function. This part describes the overall design of this system and establishes the overall framework of the system. Then, the paper introd

9、uces the main circuit design, MOSFET dr</p><p>　　Key Words：the brushless DC motor； Hall signal detection；double-loop speed regulation；mosfet driver </p><p><b>　　目 錄</b></p>

10、<p><b>　　1 概述1</b></p><p>　　1.1課題背景與研究意義1</p><p>　　1.2無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的發(fā)展概況1</p><p>　　1.3本文的主要研究?jī)?nèi)容2</p><p>　　2 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及基本工作原理3</p><p>　　2

11、.1直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)3</p><p>　　2.2無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性5</p><p>　　2.2.1 機(jī)械特性5</p><p>　　2.2.2 調(diào)節(jié)特性6</p><p>　　2.2.3 工作特性7</p><p>　　2.3 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用與研究動(dòng)向8</p><

12、;p><b>　　2.4小結(jié)9</b></p><p>　　3 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的整體方案設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案10</p><p>　　3.2主電路的設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.3 MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.

13、3 .1驅(qū)動(dòng)電路分類(lèi)13</p><p>　　3.3.2高端功率MOSFET驅(qū)動(dòng)電路14</p><p>　　3.4控制單元設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.4.1 MC33035無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制器集成電路簡(jiǎn)介18</p><p>　　3.4.2電流檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)22</p><p>　　3.4.3速度閉環(huán)設(shè)

14、計(jì)23</p><p>　　3.4.4誤差放大器設(shè)計(jì)24</p><p>　　3.4.5振蕩器設(shè)計(jì)24</p><p>　　3.5控制器的開(kāi)環(huán)電路設(shè)計(jì)25</p><p>　　3.6控制器的閉環(huán)電路設(shè)計(jì)26</p><p><b>　　3.7 小結(jié)27</b></p>&

15、lt;p><b>　　4 本文總結(jié)28</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)29</b></p><p>　　附錄1：系統(tǒng)電路圖30</p><p>　　附錄2：簡(jiǎn)易速度閉環(huán)電路31</p><p><b>　　附錄332</b></p>

16、<p><b>　　致謝39</b></p><p><b>　　1 概述</b></p><p>　　1.1課題背景與研究意義</p><p>　　直流電機(jī)具有線性機(jī)械特性?xún)?yōu)秀、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大、調(diào)速范圍寬、控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。在各種驅(qū)動(dòng)裝置和伺服系統(tǒng)中都廣泛使用直流電機(jī)，但是直流電機(jī)的換向器和電刷是電機(jī)更好

17、發(fā)展的一個(gè)阻礙。在直流電機(jī)中，機(jī)械的電刷和換向器因強(qiáng)迫性接觸，導(dǎo)致其可靠性差、接觸電阻變化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、噪聲等問(wèn)題影響直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速精度和性能。因此，長(zhǎng)久以來(lái)，人們都圍繞這些方面研究，以求解決根本問(wèn)題。</p><p>　　通過(guò)這些年的研究和探索，隨著電子技術(shù)的進(jìn)步和新型材料的出現(xiàn)，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)終于問(wèn)世了。</p><p>　　無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)用電子的換向器代替了機(jī)械的換向器和電刷，優(yōu)越了

18、電機(jī)的性能，同時(shí)保留了直流電動(dòng)機(jī)的種種優(yōu)點(diǎn)，所以它一經(jīng)問(wèn)世就得到了迅速發(fā)展和普及應(yīng)用。近年來(lái)，各個(gè)國(guó)家關(guān)于直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的研究都十分活躍。我國(guó)稀土資源十分豐富，采用永磁材料激磁以及高性能稀土永磁材料，可很大程度上提高電機(jī)效率，縮小電動(dòng)機(jī)體積。</p><p>　　MC33035是安森美半導(dǎo)體推出的第二代無(wú)刷直流電機(jī)的專(zhuān)用控制器，其中包括了實(shí)現(xiàn)全新性能三相或四相電機(jī)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)所需要的一切功能。MC33035中有一

19、個(gè)用于確定換相順序的轉(zhuǎn)子位置譯碼器、可以向傳感器供電的溫度補(bǔ)償參考電壓、頻率可調(diào)式鋸齒波振蕩器、六個(gè)MOSFET驅(qū)動(dòng)器。而MC33039是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的高性能閉環(huán)速度控制適配器 ，可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的速度調(diào)變同時(shí)不需要光電測(cè)速計(jì)。MC33035和MC33039配合使用，可簡(jiǎn)單有效地用于速度閉環(huán)控制器中，具有以下特點(diǎn)： 工作性能穩(wěn)定平衡、保護(hù)功能完善、構(gòu)成的系統(tǒng)所需外圍電路簡(jiǎn)潔明朗、抗干擾能力較強(qiáng)等。</p>&

20、lt;p>　　1.2無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的發(fā)展概況</p><p>　　在國(guó)外，直流無(wú)刷電機(jī)發(fā)展的初始階段，人們主要是通過(guò)改變電子器件和材料來(lái)達(dá)到提高無(wú)刷直流電機(jī)性能的目的。可是先進(jìn)的技術(shù)和材料也不能解決電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大這個(gè)問(wèn)題。與此同時(shí)，人們又把對(duì)直流無(wú)刷電機(jī)研究的方向轉(zhuǎn)移到電子換向與智能控制這兩個(gè)方面，以求降低產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。在電子換向方面，主要分為：一是對(duì)電流的控制，二是對(duì)轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)；關(guān)于

21、控制電流一般采用穩(wěn)頻兩態(tài)和電流分時(shí)反饋，而對(duì)于轉(zhuǎn)子位置的感應(yīng)，一般方法是采用位置傳感器，為了減輕電路系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，國(guó)外的部分專(zhuān)家提出了無(wú)位置傳感器法。尤其是在1980年，H.Lehuy等人提出了利用轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行位置檢測(cè)，這種方法又叫“反電動(dòng)勢(shì)法”，1990年，S.Ogasawara提出了續(xù)流二極管法：它是通過(guò)檢測(cè)反向并聯(lián)在驅(qū)動(dòng)功率管上的二極管的導(dǎo)通狀態(tài)來(lái)得出轉(zhuǎn)子的位置，以及一些學(xué)者于1994年提出了基于定子磁鏈

22、估計(jì)的檢測(cè)方法，通過(guò)相電壓、線電流信號(hào)計(jì)算出定子繞組各相的磁鏈，再根據(jù)磁鏈得到轉(zhuǎn)子位置信號(hào)。這種方法雖然計(jì)算稍顯復(fù)雜，但是其優(yōu)點(diǎn)也很顯著，其誤差小、調(diào)速范圍廣，是一種比較理想的檢測(cè)方法，在當(dāng)時(shí)國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于實(shí)踐和</p><p>　　在永磁材料上，人們采用了釹鐵硼、杉鉆等新型永磁材料。在智能控制的研究方向上，1984年，美國(guó)通用電氣公司推出了一種先進(jìn)的智能電動(dòng)機(jī)，引起了國(guó)際上各方面的關(guān)注，其實(shí)這種電機(jī)是一種以

23、微處理器作為控制核心的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，這種電動(dòng)機(jī)具有較寬的調(diào)速范圍，并且噪聲低，效率高，可實(shí)現(xiàn)一定程度的“智能”操作，它一經(jīng)問(wèn)世就受到了廣泛的關(guān)注，產(chǎn)品初期用于吊扇，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，然后逐步應(yīng)用于洗衣機(jī)、空調(diào)器和冰箱等各種家用電器設(shè)備，使這些家電完成了省電、多功能、自動(dòng)控制的工作。再后來(lái)，人們把無(wú)刷直流電機(jī)應(yīng)用在電子精密設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備及汽車(chē)設(shè)備均取得了巨大的成果。進(jìn)入90年代后，隨著微處理器芯片性能的逐漸提高和智能控制理論的快速發(fā)展

24、，國(guó)外開(kāi)始采用DSP等微處理器作為控制核心單元，采用先進(jìn)的智能算法用于開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。</p><p>　　在直流無(wú)刷電機(jī)發(fā)展的同時(shí)，電子換向電路、驅(qū)動(dòng)電路和轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路也隨著專(zhuān)用集成電路、微處理器、晶體管、傳感器等電路原器件的發(fā)展而迅速的發(fā)展，而MC33035就是其專(zhuān)用集成電路中的重要產(chǎn)品，主要的適用于中小功率的無(wú)刷電機(jī)控制。</p><p>　　1.3本文的主要研究?jī)?nèi)容</p>

25、;<p>　　本文的的主要研究?jī)?nèi)容是：了解直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的基本組成，工作原理和控制方式；同時(shí)分析安森美MC33035專(zhuān)用控制器的特點(diǎn)和原理，分析其用于無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制的主要優(yōu)勢(shì)，再最后，重點(diǎn)學(xué)習(xí)MC33035和MC33039相結(jié)合的方法，加上外圍的正反轉(zhuǎn)電路、堵轉(zhuǎn)保護(hù)電路等，設(shè)計(jì)出直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的控制電路系統(tǒng)。</p><p>　　2 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及基本工作原理</p><

26、;p>　　2.1直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　1.關(guān)于轉(zhuǎn)矩的分析</b></p><p>　　直流無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)主要是由電動(dòng)機(jī)本體、電子開(kāi)關(guān)線路和位置傳感器三部分組成。</p><p>　　電機(jī)本體的電樞繞組為三相星型連接，位置傳感器與電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸，控制電路對(duì)位置信號(hào)進(jìn)行邏輯變換后產(chǎn)生控制信號(hào)，控制動(dòng)信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路

27、隔離放大后控制逆變器的功率開(kāi)關(guān)管，使電機(jī)的各相繞組按一定的順序工作。</p><p>　　圖2-1 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)工作原理示意圖</p><p>　　如圖2-1所示，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)（順時(shí)針）到圖a所示的位置時(shí)，轉(zhuǎn)子位置傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)控制電路邏輯變換后驅(qū)動(dòng)逆變器，使T1、T6 導(dǎo)通，即A、B兩相繞組通電，電流從電源的正極流出，經(jīng)T1流入A相繞組，再?gòu)腂相繞組流出，經(jīng)T6回到電源的負(fù)極，此時(shí)定

28、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用，使電機(jī)的轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　當(dāng)轉(zhuǎn)子在空間轉(zhuǎn)過(guò)60電角度，到達(dá)圖b所示位置時(shí)，轉(zhuǎn)子位置傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)控制電路邏輯變換后驅(qū)動(dòng)逆變器，使T1、T2導(dǎo)通，A、C兩相繞組通電，電流從電源的正極流出，經(jīng)T1流入A相繞組，再?gòu)腃相繞組流出，經(jīng)T2回到電源負(fù)極。此時(shí)定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用，使電機(jī)的轉(zhuǎn)子繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　轉(zhuǎn)子在空間每轉(zhuǎn)過(guò)60電角度，逆變

29、器開(kāi)關(guān)就發(fā)生一次切換，功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通邏輯為T(mén)1、T6—T1、T2—T3、T2—T3、T4—T5、T4—T5、T6—T1、T6。</p><p>　　在次期間，轉(zhuǎn)子始終受到順時(shí)針?lè)较虻碾姶呸D(zhuǎn)矩作用，沿順時(shí)針?lè)较蜻B續(xù)旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　轉(zhuǎn)子在空間每轉(zhuǎn)過(guò)60電角度，定子繞組就進(jìn)行一次換流，定子合成磁場(chǎng)的磁狀態(tài)就發(fā)生一次躍變。可見(jiàn)，電機(jī)有6種磁狀態(tài)，每一狀態(tài)有兩相導(dǎo)通，每相繞組的導(dǎo)通時(shí)間

30、對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)120電角度。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的這種工作方式叫兩相導(dǎo)通星型三相六狀態(tài)，這是無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)最常用的一種工作方式。</p><p>　　2．無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)與輸出開(kāi)關(guān)管換流信號(hào)</p><p>　　無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的位置一般采用三個(gè)在空間上相隔120電角度的霍爾位置傳感器進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)位于霍爾傳感器位置處的磁場(chǎng)極性發(fā)生變化時(shí)，傳感器的輸出電平將發(fā)生改變，由于三個(gè)霍爾傳感器位檢測(cè)元件的位置

31、在空間上各差120電角度，因此從這三個(gè)檢測(cè)元件輸出端可以獲得三個(gè)在時(shí)間上互差120度、寬度為180度的電平信號(hào)，分別用A、B、C來(lái)表示，如圖2-3所示，以信號(hào)A為例，A相位置寬度為180電導(dǎo)角：在0-60度，T1必須導(dǎo)通，故T1狀態(tài)為1，而C相還剩下60度通電寬度，所以此段時(shí)間為T(mén)1和T6等于1，（此時(shí)下部可供導(dǎo)通的管子為T(mén)4、 T6和T2，而為避免橋臂直通，T4不能導(dǎo)通；T2的導(dǎo)通時(shí)間未到，故只能是T6導(dǎo)通）；而在60度—120度，此

32、時(shí)只有A相通電，B和C相處于非導(dǎo)電期，故導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)管為T(mén)1和T2（T1和T2等于1），其中T2是為B相導(dǎo)電作準(zhǔn)備；而在120度—180度時(shí)，由于 每一相只有120電導(dǎo)角導(dǎo)電時(shí)間，故此時(shí)T1關(guān)斷（T1=0），T2仍然導(dǎo)通（B相開(kāi)始進(jìn)入導(dǎo)電期），此時(shí)可知，T1關(guān)斷，T5不能開(kāi)通（防止橋臂直通），則此時(shí)只能開(kāi)通T3，所以T3信號(hào)此時(shí)間段為1。其他時(shí)間段的開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通情況與此類(lèi)似</p><p>　　理論上，只要保證三個(gè)位

33、置傳感器在空間上互差120度，開(kāi)關(guān)管的換流時(shí)刻總是可以推算出來(lái)的。然而，為了簡(jiǎn)化控制電路，每個(gè)霍爾傳感器的起始安裝位置在各自相繞組的基準(zhǔn)點(diǎn)（r0=00）上.那么在r0=00的控制條件下，A相繞組開(kāi)始通電的時(shí)刻（即該相反電勢(shì)相位30度位置）恰好與A相位置傳感器輸出信號(hào)A的電平跳變時(shí)刻重合，此時(shí)應(yīng)將T1開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通。同理，其他開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)刻也可以按同樣方法確定。</p><p>　　本設(shè)計(jì)選用的是三相無(wú)刷永磁直流

34、電動(dòng)機(jī)，其額定電壓UH=36V,電樞額定電流IaH=8.5A,電樞峰值電流IaP15A,額定轉(zhuǎn)速nH=350r/min,額定功率PH=250W。</p><p>　　圖2-2 無(wú)刷電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)及開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)</p><p>　　表2-1無(wú)刷電動(dòng)機(jī)直流通電控制方式開(kāi)關(guān)切換表</p><p>　　2.2無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性</p><p>

35、;　　2.2.1 機(jī)械特性</p><p>　　無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　-開(kāi)關(guān)器件的管壓降</b></p><p><b>　　-電樞電流</b></p><p><

36、b>　　-電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)常數(shù)</b></p><p><b>　　-每級(jí)磁通量</b></p><p>　　可見(jiàn)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與一般直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性表達(dá)式相同，機(jī)械特性較硬。在不同的供電電壓驅(qū)動(dòng)下，可以得到如2-4圖所示機(jī)械特性曲線簇。</p><p>　　圖2-4 機(jī)械特性曲線簇</p><p

37、>　　當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速較低、轉(zhuǎn)矩較大時(shí)，流過(guò)電樞繞組和開(kāi)關(guān)管的電流很大，這時(shí)，管壓降隨著電流增大而增加較快，使在電樞繞組上的電壓有所減小，因而圖所示的機(jī)械特性曲線會(huì)偏離直線，向下彎曲。</p><p>　　2.2.2 調(diào)節(jié)特性</p><p>　　無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)特性如圖2-5所示。</p><p><b>　　圖2-5 調(diào)節(jié)特性</b>

38、</p><p>　　調(diào)節(jié)特性的始動(dòng)電壓和斜率分別為：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　從調(diào)節(jié)特性和機(jī)械特性可以看出，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)具有良好的調(diào)速控制性能，可以通過(guò)調(diào)節(jié)電源電壓實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。因?yàn)橛来朋w的勵(lì)磁磁場(chǎng)不可調(diào)

39、，所以不能調(diào)節(jié)勵(lì)磁調(diào)速。</p><p>　　2.2.3 工作特性</p><p>　　電樞電流與輸出轉(zhuǎn)矩的關(guān)系、效率輸出轉(zhuǎn)矩的關(guān)系如圖2-6所示。</p><p><b>　　圖2-6 工作特性</b></p><p>　　在輸出額定轉(zhuǎn)矩時(shí),電機(jī)效率高、損耗低是無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的重要特點(diǎn)之一。</p>&l

40、t;p>　　2.3 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用與研究動(dòng)向</p><p>　　現(xiàn)階段，在傳動(dòng)應(yīng)用中直流和交流電動(dòng)機(jī)雖然占的比例比較高，但無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)正受到普遍的關(guān)注。自20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著人們生活水平的提高和現(xiàn)代化生產(chǎn)、辦公自動(dòng)化的發(fā)展，家用電器、工業(yè)機(jī)器人等設(shè)備都越來(lái)越趨向于高效率化、小型化及高智能化。作為執(zhí)行元件的重要組成部分，電機(jī)必須具有精度高、速度快、效率高等特點(diǎn)，無(wú)刷直流電機(jī)的應(yīng)用也因此而迅速增

41、長(zhǎng)。尤其在節(jié)能已成為時(shí)代主題的今天，無(wú)刷直流電機(jī)高效率的特點(diǎn)更顯示了其巨大的應(yīng)用價(jià)值。</p><p>　　無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子采用永久磁鐵，其產(chǎn)生的氣隙磁通保持為常值，因而特別適用于恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行；對(duì)于恒功率運(yùn)行，無(wú)刷直流電機(jī)雖然不能直接改變磁通實(shí)現(xiàn)弱磁控制，但通過(guò)控制方法的改進(jìn)也可以獲得弱磁控制的效果。由于稀土永磁材料的矯頑力高、剩磁大，可產(chǎn)生很大的氣隙磁通，這樣可以大大縮小轉(zhuǎn)子半徑，減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，因而在要求有

42、良好的靜態(tài)特性和高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等應(yīng)用中，無(wú)刷直流電機(jī)比交流伺服電機(jī)和直流伺服電機(jī)顯示了更多的優(yōu)越性。目前無(wú)刷直流電機(jī)的應(yīng)用范圍已遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，并日趨廣泛，特別是在家用電器、電動(dòng)汽車(chē)、航空航天等領(lǐng)域已得到大量應(yīng)用。</p><p>　　目前，無(wú)刷直流電機(jī)的研究主要集中在以下方面：</p><p>　　（1）無(wú)機(jī)械式轉(zhuǎn)子位置傳感器控制。</p&g

43、t;<p>　　轉(zhuǎn)子位置傳感器是整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中最為脆弱的部件，不僅增加了系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性，而且降低系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力，同時(shí)還需要占據(jù)一定的空間位置。在很多應(yīng)用場(chǎng)合，例如空調(diào)器和計(jì)算機(jī)外設(shè)都要求無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)以無(wú)轉(zhuǎn)子位置傳感器方式運(yùn)行。</p><p>　　無(wú)轉(zhuǎn)子位置傳感器運(yùn)行實(shí)際上就是要求在不采用機(jī)械傳感器的條件下，利用電機(jī)的電壓和電流信息獲得轉(zhuǎn)子磁極的位置.</p><

44、p>　　目前比較成熟的無(wú)轉(zhuǎn)子位置傳感器運(yùn)行方式有：</p><p>　　1 反電動(dòng)勢(shì)法——包括直接反電動(dòng)勢(shì)法、間接反電動(dòng)勢(shì)法以及派生出來(lái)的反電動(dòng)勢(shì)積分法等。</p><p>　　2 定子三次諧波檢測(cè)法。</p><p>　　3 續(xù)流二極管電流通路檢測(cè)法。</p><p>　　但現(xiàn)有方法都存在各自的局限性，仍在不斷完善之中。</p&

45、gt;<p>　?。?）轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)控制。</p><p>　　存在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的固有缺點(diǎn)，特別是隨著轉(zhuǎn)速升高，換相導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)加劇，并使平均轉(zhuǎn)矩顯著下降。減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是提高無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)性能的重要方面。</p><p><b>　　2.4小結(jié)</b></p><p>　　本章主要講述了直流無(wú)刷電動(dòng)的基本構(gòu)成，同時(shí)闡述了直

46、流無(wú)刷電機(jī)的基本工作原理以及電機(jī)的所具有的運(yùn)行特性。通過(guò)這些為深入學(xué)習(xí)無(wú)刷直流電機(jī)的控制奠定一定的基礎(chǔ)。</p><p>　　3 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的整體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)主要由電源電路、給定電路、電壓和電流檢測(cè)電路、功率管驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路、直流無(wú)刷電機(jī)位置信號(hào)檢測(cè)環(huán)節(jié)以及控制電路和其外圍

47、電路組成。各個(gè)電路之間的連接關(guān)系以及能量和信號(hào)的傳輸方向如圖3-1 所示。</p><p>　　圖3-1 系統(tǒng)框圖</p><p>　　圖3-1 描述了硬件系統(tǒng)各部分之間的關(guān)聯(lián)，圖中箭頭表示能量、控制或檢測(cè)信號(hào)的傳送方向。當(dāng)系統(tǒng)處在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，通過(guò)外部輸入設(shè)備（如開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器等）向控制器發(fā)送運(yùn)行指令（如正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速等），并且載入運(yùn)行參數(shù)。根據(jù)外部檢測(cè)到的電機(jī)的位置信號(hào)以及電機(jī)所處

48、的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)改變控制器輸出的控制信號(hào)從而調(diào)整電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。電壓檢測(cè)環(huán)節(jié)主要是實(shí)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的保護(hù)（如過(guò)壓、欠壓、以及能量回饋制動(dòng)方式運(yùn)行等）。電流檢測(cè)環(huán)節(jié)主要是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制和過(guò)流保護(hù)，從外部檢測(cè)到的電流信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣后，送到控制單元，控制單元根據(jù)檢測(cè)電流的大小來(lái)決定時(shí)序信號(hào)的輸出與否，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流故障時(shí)，時(shí)序電路會(huì)停止輸出控制信號(hào)，電機(jī)停轉(zhuǎn)。當(dāng)堵轉(zhuǎn)時(shí)，電流檢測(cè)電路會(huì)給檢測(cè)電容充電，當(dāng)堵轉(zhuǎn)的時(shí)間夠長(zhǎng)時(shí)，封鎖電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)，起到

49、堵轉(zhuǎn)保護(hù)的作用。位置信號(hào)的檢測(cè)在本系統(tǒng)中主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，一是檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置，為控制單元提供準(zhǔn)確的位置信號(hào)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的正確換相；此外它還起到轉(zhuǎn)速測(cè)量的作用，根據(jù)轉(zhuǎn)子每換相一次轉(zhuǎn)過(guò)固定的電角度，和電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極對(duì)數(shù)，系統(tǒng)利用F/V變換器，把轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)速越快，電壓越大。模擬量信號(hào)被加入到控</p><p><b>　　3.2主電路的設(shè)計(jì)</b></p><

50、p>　　主電路主要由逆變電路構(gòu)成，與電動(dòng)機(jī)的聯(lián)結(jié)關(guān)系如圖3-2 所示，圖中直流無(wú)刷電機(jī)額定功率為 50W，電樞繞組 Y 連接。功率逆變電路采用三相全橋逆變電路 </p><p>　　在直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)里，開(kāi)關(guān)器件一般都選用全控型器件如 GTR、GTO、功率 MOSFET、IGBT 等。它們?cè)谀蛪?、容量、開(kāi)關(guān)速度等方面的差異很大，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選取。首先逆變器的開(kāi)關(guān)頻率很高，功率開(kāi)關(guān)元件不宜采用

51、晶閘管，而雙極型大功率晶體管雖然在大電流導(dǎo)通時(shí)其導(dǎo)通電阻很小，但卻要求較大的驅(qū)動(dòng)功率，其開(kāi)關(guān)速度也要比 MOSFET、IGBT 低。MOSFET 是一種多數(shù)載流子器件，無(wú)少數(shù)載流子的存儲(chǔ)效應(yīng)，因此開(kāi)關(guān)速度快，而且 MOSFET 是一種理想的電壓控制器件，驅(qū)動(dòng)電路較為簡(jiǎn)單，MOSFET 沒(méi)有二次擊穿現(xiàn)象，工作安全區(qū)大，因此 MOSFET 特別適于高頻變流裝置，只是在高壓大電流的情況下導(dǎo)通電阻較大，器件發(fā)熱稍大。絕緣基極雙極型大功率晶體管（

52、IGBT）則是集 MOSFET 的電壓控制與雙極型大功率晶體管的大電流、低導(dǎo)通電阻的特點(diǎn)于一體的新型復(fù)合場(chǎng)控器件，它還保持了高速、低開(kāi)關(guān)損耗、對(duì)溫度不敏感等特點(diǎn)。相同面積芯片制作的 IGBT，其最大輸出電流可比MOSFET 的輸出電流增加兩倍以上。根據(jù)電路要求，電機(jī)電源為24V,功率為50W,屬于小功率電動(dòng)機(jī)。本設(shè)計(jì)選用型號(hào)為RF</p><p>　　圖3-2 主功率電路</p><p>

53、;　　3.3 MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)</p><p>　　盡管功率MOSFET較其他功率開(kāi)關(guān)器件容易驅(qū)動(dòng)，但為了避免器件受損，同時(shí)也為了得到最佳控制性能，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)應(yīng)具備以下要求:</p><p><b>　　柵極電壓的限制</b></p><p>　　如果柵極電壓超過(guò)20V,即使電流被限制到很小值，柵源間的氧化層也很容易被擊穿。由于該

54、氧化層的擊穿是器件失效的最常見(jiàn)原因之一，應(yīng)該注意使柵源電壓不超過(guò)最大額定電壓。而且，即使所加?xùn)艠O電壓保持低于柵源間的的最大額定電壓，柵極連線的寄生電感和柵極電容藕合也會(huì)產(chǎn)生使該氧化層毀壞的振蕩電壓。通過(guò)漏柵自身電容，還能把漏極電路瞬變?cè)斐傻倪^(guò)電壓藕合過(guò)來(lái)。柵源電壓不能過(guò)高的另一個(gè)原因是:隨著柵源電壓的升高，功率MOSFET開(kāi)通關(guān)斷的充放電的時(shí)間就會(huì)加長(zhǎng)，開(kāi)關(guān)速度就會(huì)降低。但是柵源電壓也不能太低，原因有2個(gè):一是功率MOSFET的通態(tài)電阻

55、是柵源電壓的函數(shù)，隨著柵源電壓的下降而增大，通態(tài)電阻的增大使得通態(tài)損耗增大;二是柵源電壓過(guò)低，抗干擾能力差，容易誤關(guān)斷。</p><p>　　根據(jù)以上綜合考慮，一般選擇柵源電壓為10-18V，本文取15V。</p><p><b>　　柵極電路的阻抗</b></p><p>　　對(duì)一于一個(gè)己導(dǎo)通的器件，不管在線性區(qū)還是飽和區(qū)，必定是要有一定的電

56、荷被送到柵極上，使其達(dá)到預(yù)期的電壓。理想上，達(dá)此目的的最好辦法就是借助一個(gè)電壓源，它能在盡可能短的時(shí)間內(nèi)提供任何量值的電流。如果器件用作開(kāi)關(guān)運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)電路具有供出大的瞬態(tài)電流的能力，這將減小處于線性區(qū)的時(shí)間，因而減小開(kāi)關(guān)損耗。另一方面，如果器件工作在線性模式，柵極驅(qū)動(dòng)電路具有比較大的電流容量將把與“密勒”效應(yīng)相關(guān)的現(xiàn)象減至最小，從而改善本極帶寬和減小協(xié)波失真。</p><p>　　在某些電路結(jié)構(gòu)中，即使其性能無(wú)關(guān)

57、緊要，為使柵極上的有害瞬變電壓.達(dá)到最低，使柵極驅(qū)動(dòng)電路的阻抗減至最小也是重要的。在功率MOSFET的應(yīng)用中，經(jīng)常是上下橋臂串聯(lián)，同一橋臂上的另一個(gè)器件的漏極或源極施加一個(gè)階躍電壓，此電壓經(jīng)柵漏電容藕合到柵極上，該電壓可以大到使下常工作在關(guān)斷狀態(tài)時(shí)的功率MOSFET誤導(dǎo)通，或使正常工作在導(dǎo)通狀態(tài)的功率MOSFET誤關(guān)斷。減小驅(qū)動(dòng)電阻的內(nèi)阻抗，這種危險(xiǎn)就會(huì)減小，直至消失。</p><p>　　3.具有對(duì)“地”可浮動(dòng)

58、的直流電源</p><p>　　柵極驅(qū)動(dòng)電壓是對(duì)功率MOSFET源極的電壓，而不是對(duì)“地”的電壓。在功率MOSFET的應(yīng)用中，功率MOSFET經(jīng)常連接成橋臂的形式。上橋臂的功率MOSFET的源極是連接在下橋臂的功率MOSFET的漏極上，這樣上橋臂的功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路的“地”就不能連在下橋臂的“地”上。這就需要一個(gè)獨(dú)立的直流電源給上橋臂的驅(qū)動(dòng)電路供電。由于本系統(tǒng)采用橋式電路，所以后面將對(duì)其做詳細(xì)介紹。<

59、;/p><p>　　4.觸發(fā)脈沖要具有足夠快的上升和下降速度。</p><p>　　5.開(kāi)通時(shí)以低電阻為柵極電容充電，關(guān)斷時(shí)為柵極提供低電阻放電回路，以提高功率MOSFET的開(kāi)關(guān)速度。</p><p>　　6.為了使功率MOSFET可靠觸發(fā)導(dǎo)通，觸發(fā)脈沖電壓應(yīng)高于管子的開(kāi)啟電壓.為了防止誤導(dǎo)通，在其截止時(shí)應(yīng)提供負(fù)的柵源電壓。</p><p>　　

60、7.功率開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)時(shí)所需驅(qū)動(dòng)電流為柵極電容的充放電電流，功率管極間電容越大，所需電流越大，即帶負(fù)載能力越大。</p><p>　　8.功率MOSFET并聯(lián)應(yīng)用時(shí)，電路除了滿(mǎn)足通常的驅(qū)動(dòng)要求外，還應(yīng)特別注意:具有足夠的峰值驅(qū)動(dòng)功率，較高的開(kāi)通關(guān)斷速度。</p><p>　　3.3 .1驅(qū)動(dòng)電路分類(lèi)</p><p>　　按驅(qū)動(dòng)電路與柵極的連接方式可分為:直接驅(qū)動(dòng)和隔離驅(qū)

61、動(dòng)。直接驅(qū)動(dòng)分為T(mén)TL驅(qū)動(dòng)、互補(bǔ)輸出驅(qū)動(dòng)和CMOS驅(qū)動(dòng)三種方式;隔離驅(qū)動(dòng)分為電磁隔離和光電隔離兩種。</p><p>　　直接驅(qū)動(dòng)中常用互補(bǔ)輸出驅(qū)動(dòng)，它們被稱(chēng)為圖騰柱，如圖3-3所示，由一對(duì)NPN-PNP晶體管組成的互補(bǔ)輸出電路，采用這種電路不但可以提高開(kāi)通時(shí)的速度，還可以提高關(guān)斷速度。在這種電路中，晶體管是作為射極跟隨器工作的，不會(huì)出現(xiàn)飽和，因而不影響功率MOSFET的開(kāi)關(guān)頻率。</p><

62、p>　　圖3-3 互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)電路 </p><p>　　在實(shí)際線路中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)與MOSFET的連接一般要做電氣上的隔離，如主回路為橋型結(jié)構(gòu)時(shí)，上、下橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是不共地的。驅(qū)動(dòng)信號(hào)的隔離方式有多種，其中最主要的是脈沖變壓器隔離和光電禍合器隔離。采用變壓器隔離的驅(qū)動(dòng)電路一般為無(wú)源驅(qū)動(dòng)電路，它具有信號(hào)傳輸時(shí)延小，適合于高頻開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)。但是，這種隔離方式的最大缺點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)信號(hào)的寬度受變壓器飽和限制。要解決這一問(wèn)題

63、必須增加線路的復(fù)雜程度，而且脈沖變壓器的制作工藝要求較高。采用光電禍合器隔離的驅(qū)動(dòng)電路是有源驅(qū)動(dòng)電路，它需要獨(dú)立的電源，驅(qū)動(dòng)電路的時(shí)延可以根據(jù)主回路開(kāi)關(guān)頻率的要求選擇相應(yīng)工作速度的光電藕合器來(lái)達(dá)到要求，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的寬度不受限制。但是這種隔離方式由于需要獨(dú)立電源而電路較復(fù)雜，且由于高速光電藕合器的價(jià)格使驅(qū)動(dòng)回路的成本較高。另外，一般光電耦合器初次級(jí)之間的分布電容藕合到控制回路，造成誤觸發(fā)。一個(gè)大電流關(guān)斷電路可以很快的對(duì)輸入電容放電，提供短的

64、開(kāi)關(guān)時(shí)間因而開(kāi)關(guān)損耗低。對(duì)于常用的N溝道器件，大的放電電流可以通過(guò)低輸出阻抗驅(qū)動(dòng)器或負(fù)的驅(qū)動(dòng)電壓而得到。快的開(kāi)關(guān)速度可以降低開(kāi)關(guān)損耗，但關(guān)斷加速電路由于MOSFET高的關(guān)斷di/dt和dv/dt會(huì)使波形產(chǎn)生</p><p>　　1.關(guān)斷二極管加速關(guān)斷電路（圖3-3中的D元件）；</p><p>　　2.局部PNP關(guān)斷電路；</p><p>　　3. NPN關(guān)斷電路；

65、</p><p>　　4. NMOS關(guān)斷電路。</p><p>　　本章對(duì)加速驅(qū)動(dòng)電路不做詳細(xì)介紹，下面重點(diǎn)介紹高端功率MOSFET驅(qū)動(dòng)電路。</p><p>　　3.3.2高端功率MOSFET驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　功率MOSFET因耐壓較高，導(dǎo)通電流大以及低廉的價(jià)格而獲得了廣泛的應(yīng)用。在有些應(yīng)用場(chǎng)合，需要功率MOSFET用作高壓側(cè)開(kāi)

66、關(guān)，漏極接到高壓干線，負(fù)載或功率器件接在源極，如圖12所示。為保證MOSFET飽和導(dǎo)通，要求柵極驅(qū)動(dòng)電壓比漏極電壓高10-15V。柵極控制電壓一般以地為參考點(diǎn)，因此柵極電壓必定高于干線電壓，其可能是系統(tǒng)中最高的電壓，控制信號(hào)必須轉(zhuǎn)換電平，使其為高壓側(cè)源極電位。同時(shí)要求柵極驅(qū)動(dòng)電路功率不會(huì)顯著地影響總效率。</p><p>　　圖3-4 高壓浮動(dòng)MOSFET應(yīng)用電路</p><p>　　a

67、) 隔離電源法基本電路 b) 脈沖變壓器法基本電路</p><p>　　c) 電荷泵法基本電路 d) 自舉電路法基本電路</p><p>　　圖3-5 高壓浮動(dòng)MOSFET驅(qū)動(dòng)常用技術(shù)</p><p><b>　　1.隔離電源法</b></p><p&

68、gt;　　采用隔離電源法對(duì)MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)的電路如圖3-5 a)所示。隔離電源的地與MOSFET源極相接，柵源電壓Ugs為隔離電源電壓，因此能夠保證MOSFET飽和導(dǎo)通。該驅(qū)動(dòng)方法對(duì)控制信號(hào)開(kāi)關(guān)周期沒(méi)有要求，能夠?qū)艠O進(jìn)行連續(xù)驅(qū)動(dòng)。但每個(gè)高壓側(cè)MOSFET需要一個(gè)隔離電源，電路成本較高，同時(shí)需要將以地為參考點(diǎn)的信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，電平轉(zhuǎn)換器必須承受全部電壓，要求低功耗快速開(kāi)關(guān)。一般要求下可以采用光電隔離器。</p>&l

69、t;p><b>　　2.脈沖變壓器法</b></p><p>　　脈沖變壓器法電路如圖3-5 b)所示。采用脈沖變壓器隔離驅(qū)動(dòng)，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本適中.但其應(yīng)用在許多方面受到限制。開(kāi)關(guān)頻率較低時(shí)，脈沖變壓器尺寸顯著增大;開(kāi)關(guān)頻率較高時(shí)，由于脈沖變壓器的寄生參數(shù)不能忽視，波形變得不夠理想;如果在很寬的占空比范圍內(nèi)工作時(shí)，應(yīng)用技術(shù)復(fù)雜;不能對(duì)柵極做連續(xù)控制。</p><

70、p><b>　　3電荷泵法</b></p><p>　　充電泵式電路結(jié)構(gòu)如圖3-5 c)所示。利用電平控制MOSFET的開(kāi)啟，當(dāng)MOSFET被開(kāi)啟后，以充電泵驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O來(lái)產(chǎn)生過(guò)干線電壓。該電路同樣需要電平轉(zhuǎn)換，同時(shí)MOSFET開(kāi)啟時(shí)間較長(zhǎng)，可能需要兩級(jí)泵激勵(lì)，才能保證MOSFET飽和驅(qū)動(dòng)。該驅(qū)動(dòng)方法對(duì)控制信號(hào)開(kāi)關(guān)周期沒(méi)有要求，能夠?qū)艠O進(jìn)行連續(xù)驅(qū)動(dòng)，成本較低。但是開(kāi)關(guān)速度較慢，不適合高頻

71、應(yīng)用場(chǎng)合。</p><p><b>　　4.自舉法</b></p><p>　　自舉法電路如圖3-5d)所示。通過(guò)自舉電容產(chǎn)生過(guò)干線電壓。當(dāng)高端功率MOSFET關(guān)斷時(shí)，電源Vcc。通過(guò)自舉二極管D向自舉電容C充電，功率MOSFET驅(qū)動(dòng)電路研究C就成為驅(qū)動(dòng)器的浮動(dòng)電源。當(dāng)高端功率MOSFET導(dǎo)通時(shí)，自舉電源將超過(guò)直流母線電壓，自舉二極管截止。自舉電容C的值應(yīng)大于功率MO

72、SFET柵極電容的10倍，驅(qū)動(dòng)器向柵極充電后，將使電容上的電壓下降約10%，在導(dǎo)通期間還將繼續(xù)下降，故自舉法不適合靜態(tài)開(kāi)關(guān)。該方法簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，但占空比和開(kāi)啟時(shí)間受自舉電容刷新時(shí)間的限制，要求控制信號(hào)開(kāi)關(guān)頻率在幾十赫茲以上，而且自舉電容的值必須十分精確?？刂菩盘?hào)需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。</p><p>　　通過(guò)分析和計(jì)算，本系統(tǒng)采用自舉電路法來(lái)實(shí)現(xiàn)高端MOSFET驅(qū)動(dòng)，這種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，不需要隔離電源，但分

73、立元件搭建的自舉電路穩(wěn)定性不夠好，所以系統(tǒng)采用IR公司生產(chǎn)的集成自舉芯片（圖3-6）來(lái)完成驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。</p><p>　　a) 分立元件驅(qū)動(dòng)電路 b) 專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)集成芯片</p><p>　　圖3-6 MOSFET專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)集成芯片</p><p>　　圖3-7 換向電路的一個(gè)橋臂及其驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　

74、逆變電路中其中一個(gè)半橋結(jié)構(gòu)原理圖如圖3-7所示，由2個(gè)功能模塊組成。驅(qū)動(dòng)控制芯片采用IR2110，電力電子器件采用IRF540，續(xù)流二極管采用FER307。</p><p>　　（1）電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 完成對(duì)逆變電路中電力電子器件的驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)控制芯片采用IR2110本身具備自具功能，所以上橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)不需要隔離。</p><p>　?。?）逆變主回路 該全橋結(jié)構(gòu)包含6個(gè)功率MOSFET，

75、為了減小MOSFET中寄生二極管的影響每個(gè)器件分別串并了一個(gè)快速恢復(fù)二極管。</p><p><b>　　3.4控制單元設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)技術(shù)要求 控制器是以專(zhuān)用芯片MC33035和 MC33039來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。位置反饋采用霍爾傳感器。設(shè)計(jì)有轉(zhuǎn)速反饋閉環(huán)控制、正反轉(zhuǎn)、過(guò)電流保護(hù)等。根據(jù)技術(shù)要求 , 以 MC33035為核心構(gòu)成的控制系統(tǒng)采用 PWM方

76、式控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 , 采用電機(jī)內(nèi)置的霍爾傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置。由MC33035接收霍爾傳感器的位置信號(hào) , 并對(duì)其進(jìn)行譯碼 , 對(duì)應(yīng)的真值見(jiàn)表3-1。</p><p>　　表3-1 三相六步換向表真值表</p><p>　　以電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片MC33039作為功率變換元件 , 采用三相全橋驅(qū)動(dòng)。整個(gè)控制系統(tǒng)采用閉環(huán)控制?？刂瓶驁D如圖3-8所示。外環(huán)是速度環(huán) , 內(nèi)環(huán)是電流環(huán) , 均采用

77、P I 控制 , 以消除靜差。電機(jī)剛起動(dòng)時(shí) , 系統(tǒng)基本上為恒流控制 , 即內(nèi)環(huán)起作用 , 當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值后 , 系統(tǒng)基本表現(xiàn)為一個(gè)恒轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。這樣既能保證系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)響應(yīng)速度快 , 整體上又是一個(gè)無(wú)靜差系統(tǒng) , 能達(dá)到很高的控制精度。</p><p>　　圖3-8 閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖</p><p>　　3.4.1 MC33035無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制器集成電路簡(jiǎn)介</p>&

78、lt;p>　　MC33035是美國(guó)安森美半導(dǎo)體公司的高性能第二代單片無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制器，包含實(shí)現(xiàn)一個(gè)全性能三相或四相電動(dòng)機(jī)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)所需的全部功能。此器件有一個(gè)用于確定換向順序的轉(zhuǎn)子位置譯碼器、可向傳感器供電的溫度補(bǔ)償參考電壓、頻率可調(diào)鋸齒波振蕩器、三個(gè)集電極開(kāi)路高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)器和三個(gè)特別適用于驅(qū)動(dòng)電力MOSFET的大電流圖騰柱輸出電路低壓側(cè)驅(qū)動(dòng)器。包括的保護(hù)功能有欠壓鎖定、用可選延時(shí)鎖存關(guān)斷模式的逐周限流、內(nèi)部過(guò)熱關(guān)斷以及獨(dú)特的

79、故障輸出，可與微處理器控制系統(tǒng)接口。典型的電動(dòng)機(jī)控制功能包括開(kāi)環(huán)速度、正向或反向、運(yùn)行使能以及能耗制動(dòng)。還設(shè)計(jì)了用于傳感器電氣相位為60º/300 º或120º/240 º的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，也可有效地控制有刷直流電動(dòng)機(jī)。</p><p><b>　　主要特點(diǎn)有：</b></p><p>　　· 10到30伏寬工作

80、電壓</p><p><b>　　· 欠壓鎖定功能</b></p><p>　　· 可作為傳感器電源的6.25伏參考電壓</p><p>　　· 完全可訪問(wèn)的誤差放大器，用于閉環(huán)伺服應(yīng)用</p><p>　　· 大電流驅(qū)動(dòng)器，可控制3相MOSFET橋</p>

81、<p><b>　　· 逐周限流</b></p><p>　　· 帶電流檢測(cè)參考的引腳</p><p><b>　　· 內(nèi)部熱關(guān)斷</b></p><p>　　· 可選60º／300 º或l20 º／240 º傳感器相位<

82、;/p><p>　　· 也可與外部MOSFET半橋有效地控制有刷直流電動(dòng)機(jī)</p><p>　　管腳圖排列如圖3-9所示，各管腳功能如表3-2所示。</p><p>　　圖3-9 MC33035俯視圖</p><p>　　圖3-10 典型電路框圖</p><p>　　內(nèi)置轉(zhuǎn)子位置譯碼器監(jiān)控三個(gè)傳感器輸入(管

83、腳4，5，6)以提供頂端、底部驅(qū)動(dòng)輸入的正確時(shí)序。傳感器輸入被設(shè)計(jì)為直接與集電極開(kāi)路類(lèi)型霍爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)或者光開(kāi)槽耦合器連接。包含了內(nèi)置上拉電阻以使所需的外部器件最少。輸入與門(mén)限典型值為2.2V的TTL電平兼容，MC33035系列被設(shè)計(jì)用于控制三相電機(jī)，并可在最常見(jiàn)的四種傳感器相位下工作。提供的60°/l20°選擇(管腳22)可使MC33035很方便地控制具有60°，l20°，240°或30

84、0°的傳感器相位的電機(jī)，對(duì)于三個(gè)傳感器輸入，有八種可能的輸入編碼組合，其中六種是有效的轉(zhuǎn)子位置，另外兩種編碼組合無(wú)效，通常是由于傳感器的開(kāi)路或者短路所致，利用6個(gè)有效輸入編碼，譯碼器可以在使用60度電氣相位的窗口內(nèi)分辨出電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置。</p><p>　　正向/反向輸出(管腳3)通過(guò)翻轉(zhuǎn)定子繞組上的電壓用來(lái)改變電機(jī)轉(zhuǎn)向。當(dāng)輸入改變了狀態(tài)，一個(gè)指定的傳感器輸入編碼從高電平變?yōu)榈碗娖?例如100)，具相同

85、字母標(biāo)識(shí)的可用頂部和底部驅(qū)動(dòng)輸出將互相轉(zhuǎn)換(AT變AB，BT變BB，CT變CB)。實(shí)際上，整流時(shí)序被反向，電機(jī)改變旋轉(zhuǎn)方向。</p><p>　　電機(jī)通/斷控制由輸出使能(管腳7)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)該管腳開(kāi)路時(shí)，內(nèi)部的25µA電源電流將會(huì)啟動(dòng)頂部和底部驅(qū)動(dòng)輸出時(shí)序。接地時(shí)，頂端驅(qū)動(dòng)輸出關(guān)閉并且底部驅(qū)動(dòng)強(qiáng)制為低，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，錯(cuò)誤指示產(chǎn)生輸出。</p><p>　　阻尼式的電機(jī)制動(dòng)功能讓最終

86、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)增加了新的安全保證。當(dāng)制動(dòng)輸入(管腳23)接高電位時(shí)，實(shí)施制動(dòng)。此時(shí)頂部驅(qū)動(dòng)輸出全部關(guān)斷，底部驅(qū)動(dòng)全部接通，電機(jī)短接產(chǎn)生EMF。制動(dòng)輸入較所有的其它輸入具有無(wú)條件的優(yōu)先權(quán)。內(nèi)置的40k?上拉電阻保證在開(kāi)路或斷開(kāi)的情況下實(shí)施制動(dòng)，簡(jiǎn)化了與系統(tǒng)安全開(kāi)關(guān)的接口，圖20顯示的是換向邏輯真值表。四個(gè)輸入或非門(mén)電路用于檢測(cè)制動(dòng)輸入及三個(gè)頂部驅(qū)動(dòng)輸出晶體管的輸入。其目的是當(dāng)頂部驅(qū)動(dòng)輸出達(dá)到高電位時(shí)，才能制動(dòng)，防止頂部和底部電源同時(shí)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。

87、在半波電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中，不需要頂端驅(qū)動(dòng)輸出，通常情況為令其不連接。在此情況下，因或非門(mén)是將底部電壓傳感到頂部驅(qū)動(dòng)輸出的晶體管，仍然是制動(dòng)狀態(tài)。</p><p>　　3.4.2電流檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　采用分流電阻進(jìn)行電流檢測(cè)的電路示意圖如圖3-11所示。功率驅(qū)動(dòng)橋的下端與功率板地線之間所接的是分流電阻。因?yàn)楸容^器的正相輸入端連接在 MC33035的管腳 9內(nèi)部 , 因此該比較器

88、的反相輸入端可為芯片內(nèi)部提供 100 mV的標(biāo)準(zhǔn)電壓。分流電阻的阻值一般比較小。本設(shè)計(jì)中采用康銅絲來(lái)代替 , 取值為 0.05 Ω/3W。事實(shí)上 , 由分壓關(guān)系可得:</p><p>　　式中 ,為電機(jī)最大允許電流（設(shè)為10A）; 為分流電阻; 100 （mV）代表的是過(guò)流檢測(cè)比較器的反相輸入端的輸入電壓。管腳 9的輸入電壓為過(guò)流檢測(cè)比較器的正相輸入端. 這樣 , 通過(guò)選擇合適的、 （阻值盡量大）的值 , 并滿(mǎn)足

89、以上關(guān)系 , 便能起到很好的過(guò)流保護(hù)作用。對(duì)于本設(shè)計(jì): = （10×0.05）/0.1-1= 4。這樣 , 可取 為 120 Ω, 為 30 Ω。</p><p>　　圖3-11 電流檢測(cè)電路</p><p>　　3.4.3速度閉環(huán)設(shè)計(jì)</p><p>　　MC33039是專(zhuān)為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)速度控制設(shè)計(jì)的集成電路。系統(tǒng)不必使用高價(jià)的電磁式或光電測(cè)速機(jī)

90、 , 就可實(shí)現(xiàn)精確調(diào)速控制。它直接利用三相無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器 3個(gè)輸出信號(hào) , 經(jīng) 變換成正比于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的電壓信號(hào)。腳 1、2、3接收位置傳感器 3個(gè)信號(hào) , 經(jīng)有滯后的緩沖電路, 抑制輸入噪聲。經(jīng)“或”運(yùn)算得到相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)每對(duì)極下 6個(gè)脈沖的信號(hào)。再經(jīng)有外接定時(shí)元件 CT和 RT的單穩(wěn)態(tài)電路 , 從腳 5輸出的 fout信號(hào)的占空比與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān) , 其直流分量與轉(zhuǎn)速成正比 , 此信號(hào)經(jīng) , , 低通濾波器處理后

91、, 即可得到與轉(zhuǎn)速成正比的測(cè)速電壓 ,送入 MC33035 PWM輸入端進(jìn)行閉環(huán)控制。</p><p>　　由課題可知 , 從 MC33039的管腳 5輸出的脈沖數(shù)是電動(dòng)機(jī)每一轉(zhuǎn)輸出的3×4 = 12個(gè)脈沖數(shù)。本設(shè)計(jì)是按電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速來(lái)選擇定時(shí)元件。設(shè)計(jì)中 , 電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速為 500 r /min )。此時(shí)每秒輸出的脈沖數(shù)是 8.3×12 =100個(gè) , 即頻率為 100 Hz, 周期約

92、為 10 ms?？扇《〞r(shí)元件 R為 1MΩ, C為 750PF。</p><p>　　圖3-12 速度信號(hào)反饋電路</p><p>　　3.4.4誤差放大器設(shè)計(jì)</p><p>　　MC33035中的誤差放大器外圍電路參數(shù)如圖3-13所示。開(kāi)關(guān)閉合時(shí)。則為開(kāi)環(huán)速度控制 , 此時(shí)放大器被接成增益為 1的電壓跟隨器; 而開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)。則為閉環(huán)速度控制。此時(shí)放大器增益為

93、10。圖19中的電容 C 起平滑濾波作用。改變圖中 的值可以改變控制器的調(diào)速范圍。</p><p>　　圖3-13 誤差放大電路</p><p>　　3.4.5振蕩器設(shè)計(jì)</p><p>　　由于 PWM頻率約為 24 kHz, MC33035的振蕩器元件參數(shù)為: 選 5.1 kΩ, 選 0.01μF，圖 3-14是它的連接方式。</p><p

94、>　　圖3-14 振蕩器電路</p><p>　　3.5控制器的開(kāi)環(huán)電路設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)課題需要結(jié)合控制器手冊(cè)中的經(jīng)典電路設(shè)計(jì)出開(kāi)環(huán)控制電路如圖3-15所示。霍爾信號(hào)輸入端連接直流無(wú)數(shù)電動(dòng)機(jī)的霍爾信號(hào)數(shù)出端。上臂信號(hào)可直接驅(qū)動(dòng)P溝道的MOSFET,下臂信號(hào)可直接驅(qū)動(dòng)N溝道MOSFET（內(nèi)部有互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)電路）。</p><p>　　圖3-15 開(kāi)

95、環(huán)控制電路</p><p>　　圖3-16 主功率模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　主功率模塊采用專(zhuān)用高端MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片IR2110驅(qū)動(dòng)，其頻率及驅(qū)動(dòng)能力方面都表現(xiàn)非常出色，尤其適合驅(qū)動(dòng)H橋電路，內(nèi)部結(jié)構(gòu)為自舉電路，不需要隔離電源或隔離變壓器，可直接驅(qū)動(dòng)高端MOSFET?？煽啃赃h(yuǎn)遠(yuǎn)大于分立元件搭建的自舉電路。由于MC33035的內(nèi)部設(shè)計(jì)原因，我們需要對(duì)其上臂信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，MC330

96、35內(nèi)部設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)P溝道的MOSFET，由于我們處于功耗考慮，橋電路均采用N溝道管子。所以，在控制器輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與驅(qū)動(dòng)芯片之間需要電平翻轉(zhuǎn)，我們采用非門(mén)電路CD4069來(lái)實(shí)現(xiàn)。D1-D12主要是用來(lái)阻斷內(nèi)部續(xù)流二極管而采用我們外部連接的續(xù)流二極管。MOSFET內(nèi)部的續(xù)流管一般頻率較低，導(dǎo)致信號(hào)的上升沿和下降沿不夠陡峭，增加了熱損耗。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主功率電路經(jīng)試驗(yàn)表面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)越于MC33035內(nèi)部集成的驅(qū)動(dòng)電路。大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。<

97、;/p><p>　　3.6控制器的閉環(huán)電路設(shè)計(jì)</p><p>　　通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)，確定了以變換來(lái)實(shí)現(xiàn)速度反饋的方法，系統(tǒng)利用安森美半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的MC33039，結(jié)合積分電路，實(shí)現(xiàn)速度閉環(huán)。系統(tǒng)是通過(guò)改變控制信號(hào)的脈沖寬度來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)繞組上的電流大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)速度的控制。電路如圖3-17所示。</p><p>　　圖3-17 閉環(huán)控制系統(tǒng)控制器外圍電路設(shè)計(jì)<

98、;/p><p>　　圖3-18 控制器閉環(huán)系統(tǒng)主功率電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.7 小結(jié) </b></p><p>　　本章主要介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，從局部到整體介紹了設(shè)計(jì)過(guò)程，首先講解了主功率電路的設(shè)計(jì)內(nèi)容，針對(duì)以往電路設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，加入了諸多改正措施(如夾斷MOSFET內(nèi)部續(xù)流二極管等)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。然后針對(duì)技

99、術(shù)難點(diǎn)講解了高端MOSFET的驅(qū)動(dòng)方式和方法，以及控制器的外圍電路（過(guò)流檢測(cè)、速度閉環(huán)、誤差放大器、振蕩器等）設(shè)計(jì)。最后根據(jù)系統(tǒng)需要分別設(shè)計(jì)了直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　4 本文總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)近半年時(shí)間的學(xué)習(xí)和研究，關(guān)于直流電動(dòng)機(jī)專(zhuān)用控制器MC33035的控制器的設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，在這期間的主要工作：&

100、lt;/p><p>　　第一，研究和學(xué)習(xí)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)專(zhuān)用控制芯片MC33035。學(xué)習(xí)它的內(nèi)部構(gòu)成和其中電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并結(jié)合本課題重點(diǎn)熟悉了MC33035在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制領(lǐng)域的作用和應(yīng)用，調(diào)試了MC33035直流無(wú)刷電機(jī)控制器。</p><p>　　第二，研究學(xué)習(xí)了直流無(wú)刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，建立了直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，從數(shù)學(xué)建模的角度對(duì)三相直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、反電勢(shì)、轉(zhuǎn)矩、

101、以及電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了分析。并仔細(xì)分析了無(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)行特性，推出其傳遞函數(shù)。</p><p>　　第三，設(shè)計(jì)出了有位置傳感器的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)控制方案，在本方案中無(wú)刷直流電機(jī)控制器的硬件電路模塊有：誤差放大模塊、速度閉環(huán)模塊、震蕩模塊；而外部信號(hào)檢測(cè)模塊：電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、位置信號(hào)檢測(cè)電路；設(shè)計(jì)中對(duì)控制單元和外圍電路控制單元構(gòu)成的整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試和調(diào)試，并且取得了不錯(cuò)的效果。</p&g

102、t;<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]包向華、章躍進(jìn)．五種PWM方式對(duì)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的分析和比較.中小型電機(jī)，2005.</p><p>　　[2]張琛. 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)原理及應(yīng)用. 第 2 版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　[3] 邱建琪等．PWM調(diào)制方式對(duì)永磁直流無(wú)

103、刷電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的影響．技術(shù)前沿，2003.</p><p>　　[4]黃斐梨等．電動(dòng)汽車(chē)永磁無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的仿真．清華大學(xué)學(xué)報(bào)，北京，1995.</p><p>　　[5]丁志剛．直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的研究和開(kāi)發(fā)進(jìn)展．微電機(jī)，2003.</p><p>　　[6] 紀(jì)志成，沈艷霞，姜建國(guó)．一種新型的直流無(wú)刷電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的模糊PI智能控制.電機(jī)與控制學(xué)報(bào)，2003.<

104、;/p><p>　　[7]孫劍波，龔世纓，董亞暉．永磁直流無(wú)刷電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的仿真研究．伺服技術(shù)，</p><p><b>　　2002.</b></p><p>　　[8] 黃玉平等. 一種高速無(wú)刷直流電機(jī)控制器研制. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009.</p><p>　　[9] 王秀芝、吳忠等，高性能BLDCM交流伺服系統(tǒng)的

105、發(fā)展趨勢(shì)及研究現(xiàn)狀.電氣自動(dòng)化，1996.</p><p>　　[10]齊蓉．直流無(wú)刷電機(jī)PWM調(diào)制方式與轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)關(guān)系研究．微電機(jī)，2006.</p><p>　　[11] 曲家哄.展望21世紀(jì)的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī).微特電機(jī),1999.</p><p>　　[12]胡平等．一種新型直流無(wú)刷電機(jī)全數(shù)字化控制器設(shè)計(jì)與仿真，電氣傳動(dòng)，2006.</p><

106、p>　　[13]鄧兵、潘俊民，直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真，計(jì)算機(jī)仿真，2002.</p><p>　　[14] Yoon-Ho Kim, Yoon-Sang Kook, Yo Ko. A new technique of reducing torque ripples for BDCM drives[J].IEEE Trans.on Industrial Electronics,1997.</p&

107、gt;<p>　　[15] Yoon—Ho Kim，Byung—Guk Cho，Yo Ko．Generalized techniques of reducingtorque ripples in BDCM drives[C]．Proceedings from IECON，1994.</p><p><b>　　附錄1：系統(tǒng)電路圖</b></p><p>

108、　　附錄2：簡(jiǎn)易速度閉環(huán)電路</p><p><b>　　附錄3</b></p><p><b>　　核心程序:</b></p><p>　　#include <pic.h></p><p>　　#define AND 0xe0 </p><p>　　#defin

109、e CURA 0X0a </p><p>　　#define CURB 0X09 #define THL 0X6400 #define FULLDUTY 0X0FF #define SPEA 0X1d </p><p>　　#define SPEB 0X1c </p><p>　　#define GCURHILO 0X0330 #define GCURH 0

110、X33 #define GSPEH 0X67 #define TSON 0X38 </p><p>　　#define VOLON 0X4c </p><p>　　#define VOLOFF 0X49 </p><p>　　volatile unsigned char DELAYH,DELAYL,oldstate,speed,speedcount,tsh,c