无位置传感器的直流无刷电机控制系统研究

范方方

中国海洋大学

摘要：

最近几年中，直流无刷(BLDC)电机和它们的驱动器正快速的进入家用电器、HVAC行业、汽车电子等市场，BLDC电机具有高效率，运行噪音低，结构紧凑，稳定可靠以及维护成本低等优点。　　BLDC电机一般用6步模式通过位置传感器控制换相。为了降低驱动系统的成本和复杂性，提出了无传感器驱动技术。目前的无传感器控制方法都是基于电机中点电压的传统的反电动势检测方法，这些方法对BLDC电机来说具有一定的缺陷，限制了电机的应用。　　在本论文中，介绍了直接反电动势检测方法用于无传感器BLDC电机的驱动，它不需要用电机中点电压测量反电动势。悬空的电机线圈的反电动势可以在PWM_OFF时检测到，因为在PWM_OFF期间电机端电压和这个相的反电动势成正比。另外，反电动势电压参考地，不会产生共模噪声。因此，避免了开关噪声和共模电压。没有信号衰减，反电动势检测也不需要滤波器。　　它比基于中点电压的反电动势检测方法具有更好的性能，可以使电机以更低的成本实现更宽的调速范围。使其在低速、低电压和高电压的应用中的使用范围更广。　　此外，本文对无位置传感器BLDC电机的基本结构和原理进行了介绍，又分析了运行的基本原理包括启动方法，控制策略，过零点检测，在此基础上建立数学模型。详细介绍了无传感器BLDC电机的控制技术，并设计控制系统电路，包括电源电路、逆变器电路、模拟量采集、过零点检测、过流保护等，并进行系统测试。

关键词：直流无刷电机;控制系统;中点电压;反电动势检测;无位置传感器

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：计算机技术

导师姓名：唐功友

学位年度：2015

语种：中文

分类号：TM33;TM301.2

页数：59

在线出版日期：2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）