直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(已修改)
2025-09-08 07:47 本頁(yè)面
【正文】 網(wǎng)絡(luò)與繼續(xù)教育學(xué)院 畢 業(yè) 論 文 論文題目： 直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 校： 武漢理工大學(xué) 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化 2020級(jí) 姓 名： 指導(dǎo)老師： 完成設(shè)計(jì)時(shí)間： 二 0 一五年五月 武漢理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 目錄 摘要 ......................................................... 2 第 1 章 概 述 ................................................. 3 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的發(fā)展概況 ................................... 3 研究背景及意義 .............................................. 3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ............................................... 4 第 2 章 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 .......................... 6 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的組成 ................................... 6 位置檢測(cè)器 ............................................. 7 控制器 ................................................. 7 直流無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)與有刷直流永磁電動(dòng)機(jī)的比較 ................. 8 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性 ................................... 8 機(jī)械特性 ............................................... 8 調(diào)節(jié)特性 ............................................... 9 工作特性 .............................................. 10 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用與研究動(dòng)向 ............................ 10 3 直流直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ............................... 12 直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................. 12 設(shè)計(jì)方案比較 ............................................... 13 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)組成框圖 .............................. 14 4 直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及電路設(shè)計(jì) ...................... 16 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn) ............................................. 16 軟件流程圖 ................................................. 17 直流無(wú)刷電機(jī)的電路設(shè)計(jì) ..................................... 18 開(kāi)關(guān)電路的設(shè)計(jì) ........................................ 18 保護(hù)電路的設(shè)計(jì) ........................................ 18 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) ........................................ 19 反饋電路的設(shè)計(jì) ........................................ 20 電源電路的設(shè)計(jì) ........................................ 20 參考文獻(xiàn) ..................................................... 21 武漢理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 摘要 傳統(tǒng)的有刷直流電機(jī)采用機(jī)械換向，導(dǎo)致?lián)Q向不良，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花，調(diào)速范圍較窄，維護(hù)量大。而 直流無(wú)刷 電機(jī)以電子線路代替電刷進(jìn)行換向，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、易于控制等優(yōu)點(diǎn)，因此在 直流無(wú)刷 電機(jī)方面做出積極的研究是很有意義的。 本文先對(duì)直流電機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)背景、研究該課題的意義和目的、現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外 直流無(wú)刷 電機(jī)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。接著介紹和分析了整個(gè) 直流無(wú)刷 電機(jī)控制系統(tǒng)的整體功能和架構(gòu)。然后介紹了系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，并對(duì)關(guān)鍵的模塊進(jìn)行分析。最后，對(duì)軟件系統(tǒng)的原理進(jìn)行了分析、說(shuō)明。 最終可通過(guò)觸摸按鍵操作 ZTM 串口屏，對(duì)無(wú)刷電機(jī)的各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，穩(wěn)定可靠地控制電機(jī)工作。 直流無(wú)刷 電機(jī)的基礎(chǔ)是有刷直流電機(jī)， 直流無(wú)刷 電機(jī)是在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。現(xiàn)在 直流無(wú)刷 電機(jī)在各種傳動(dòng)應(yīng)用中雖然還不是主導(dǎo)地位，但是直流無(wú)刷電機(jī)已經(jīng)受到了很大的關(guān)注。 自上世紀(jì)以來(lái)，人們的生活水平在不斷地提高，人們?cè)谵k公 、工業(yè)、生產(chǎn)、電器等 領(lǐng)域設(shè)備中越來(lái)越趨于小型化、智能化、高效率化，而作為所有領(lǐng)域的執(zhí)行設(shè)備電機(jī)也在不斷地發(fā)展，人們對(duì)電機(jī)的要求也在不斷地改變?，F(xiàn)階段的電機(jī)的要求是高效率、高速度、高精度等，由此 直流無(wú)刷 電機(jī)的應(yīng)用也在隨著人們的要求的轉(zhuǎn)變而不斷地迅速的增長(zhǎng)。 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是通過(guò)一個(gè)控制系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng) 直流無(wú)刷 電機(jī)，主要以DSPIC30F2020 芯片作為主控芯片，通過(guò)控制電路采集電機(jī)反饋的霍爾信號(hào)和比較電平然后通過(guò)編程的方式來(lái)控制直流無(wú)刷電機(jī)的速度和啟動(dòng)停止。 關(guān)鍵詞 ： 直流無(wú)刷電機(jī) 控制系統(tǒng) ； 武漢理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 1章 概 述 直流無(wú)刷 電動(dòng)機(jī)的發(fā)展概況 直流無(wú)刷 電動(dòng)機(jī)是在有刷直流電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，這一淵源關(guān)系從其名稱中就可以看出來(lái)。有刷直流電動(dòng)機(jī)從 19世紀(jì) 40年代出現(xiàn)以來(lái)，以其優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩控制特性，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)一直在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。但是，有機(jī)械接觸電刷 換向器一直是電流電機(jī)的一個(gè)致命弱點(diǎn)，它降低了系統(tǒng)的可靠性，限制了其在很多場(chǎng)合中的使用。為了取代有刷直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械換向裝置，人們進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索。早在 1917年， Bolgior就提出了用整流管代替有刷直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械電刷，從而誕生了直流無(wú)刷電機(jī)的基 本思想。 1955年美國(guó)的 動(dòng)機(jī)的機(jī)械電刷的專利，標(biāo)志著現(xiàn)代直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的誕生。 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的發(fā)展在很大程度上取決于電力電子技術(shù)的進(jìn)步，在直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)發(fā)展的早期，由于當(dāng)時(shí)大功率開(kāi)關(guān)器件僅處于初級(jí)發(fā)展階段，可靠性差，價(jià)格昂貴，加上永磁材料和驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)水平的制約，使得直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)自發(fā)明以后的一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，性能都不理想，只能停留在實(shí)驗(yàn)室
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