【正文】 功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速。同時具有體積小,重量輕,可做成各種體積形狀,是當(dāng)今最高效率的調(diào)速電機(jī),與傳統(tǒng)直流有刷電機(jī)比較,或與交流變頻調(diào)速比較均有更好的性能。Motor電機(jī)的額定值為 ： 無刷直流電機(jī)的介紹、結(jié)構(gòu)及工作原理 直流無刷電機(jī)的介紹無刷直流電機(jī)因為具有直流有刷電機(jī)的特性,同時也是頻率變化的裝置,所以又名直流變頻,低速轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)速精度等都比任何控制技術(shù)的變頻器還要好。在選擇電動小車用永磁 電機(jī)時，必須考慮二點 ：第一是電機(jī)最高工作溫度。這樣電機(jī)啟、制動過程中會使電機(jī)電流過大，故在設(shè)計控制系統(tǒng)時要設(shè)計電機(jī)的過電流保護(hù)，以免使電機(jī)由于電流過大無法正常工作。技術(shù)進(jìn)步主要體現(xiàn)在蓄電池壽命和容量提高了35%，電機(jī)從單一的有刷有齒電機(jī)發(fā)展成為無刷高效電機(jī)為主流，壽命提高了5倍，效率提高了近30%。初階生產(chǎn)規(guī)?；A段是電動小車規(guī)模化大生產(chǎn)在遇到幾個發(fā)展大機(jī)遇后獲得較快發(fā)展的階段，時間在2000年到2004年。關(guān)鍵詞：電動小車；無刷直流電機(jī)；PWM調(diào)速 AbstractThe most important part of an Electric trolley is basicly decides its performance and level. At present，Electric trolleys are mostly using efficient rare earth permanent magnet as their motors, which also could be divided into three types as High speed brush+gear reduction motors，low speed brush motors and low speed brushless motors. This paper aim at the Brushless DC Motor be applied in Electric trolleys, introduce a new control method of BLDC. Based on Electric trolleys’ characteristic, such as startup rapidness, brake rapidness, work process rotate speed level off and so on, design one system with speed and current adjuster, the speed adjuster is PID and the current adjuster is PI , use the TL494 chip generate PWM pulse , pass the synthesis logic circuit and the feedback of rotor’s location through IR2130 drive the power switch . Mostly content consist of PWM generate circuit , synthesis logic circuit, power switch and drive circuit and so on .Key words: Electric trolley；brushless DC motor；modulate velocity by PWM 目 錄摘 要 IVAbstract V目 錄 VI2 電動小車及電機(jī)的工作特點 2 電動小車的工作特點分析及電機(jī)選擇 2 無刷直流電機(jī)的介紹、結(jié)構(gòu)及工作原理 2 直流無刷電機(jī)的介紹 2 直流無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理框圖 3 直流無刷電機(jī)的控制原理 3 控制方案 53 控制系統(tǒng)設(shè)計 6 調(diào)節(jié)器選擇及動態(tài)參數(shù)設(shè)計 6 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計 6 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計 9 位置檢測 11 位置間接檢測原理 12 位置檢測電路 13 轉(zhuǎn)速檢測 14 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 164 系統(tǒng)電路圖 18 PWM生成電路及電流調(diào)節(jié)器 18 綜合邏輯電路 20 驅(qū)動電路 21 各相導(dǎo)通信號產(chǎn)生電路 24 系統(tǒng)整體電路圖 25 275 結(jié)論和展望 28致 謝 29參考文獻(xiàn) 30附 錄 31電動小車中無刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng) 1 緒論從1995年清華大學(xué)研制的第一臺輕型電動車問世，到現(xiàn)在林林總總的電動車系列產(chǎn)品，過去的十五年中，中國電動小車事業(yè)從無到有，再發(fā)展成為目前全球最大的輕型電動車產(chǎn)業(yè)。目前電動小車所使用的電機(jī)大都是高效稀土永磁電機(jī)，其中主要又分高速有刷+齒輪減速電機(jī)、低速有刷電機(jī)和低速無刷電機(jī)三種。本設(shè)計應(yīng)做到以下幾點: 擬定ZD調(diào)速方案 設(shè)計主電路 選用位置檢測傳感器 選用專用PWM集成電路 完成總電路的設(shè)計同時本設(shè)計應(yīng)具有以下功能:A. 欠電壓保護(hù)功能 當(dāng)電源電壓下降到設(shè)定值時，控制器停止工作，起保護(hù)作用。自20世紀(jì)70年代以來，電力電子器件迅速發(fā)展，研制并生產(chǎn)出多種既能控制其導(dǎo)通又能控制其關(guān)斷的全控型器件，如門極可關(guān)斷晶閘管（GTO）、電力晶體管（GTR）、電力場效應(yīng)管（PMOSFET）、絕緣柵極雙極型晶體管（IGBT）等，這些全控型器件性能優(yōu)良，由它們構(gòu)成的電子開關(guān)在直流電機(jī)中取代了機(jī)械換向，構(gòu)成直流無刷電機(jī)，解決了機(jī)械換向出現(xiàn)的火花等問題，同時由全控元件組成的脈寬調(diào)制直流調(diào)速系統(tǒng)（簡稱PWM調(diào)速系統(tǒng)）近年來在中小功率直流傳動中得到了迅猛的發(fā)展,且由于專用集成電路的出現(xiàn)，使控制器性能更加優(yōu)良，體積減小。 班 級： 電信83 學(xué) 號： 作者姓名： 2012 年 5 月 25 日無錫太湖學(xué)院　信 機(jī)　系 　 電子信息工程 　專業(yè)畢 業(yè) 設(shè) 計論 文 任 務(wù) 書一、題目及專題：題目　　電動小車中無刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng) 　　專題　 　一、 課題來源及選題依據(jù)：直流電動機(jī)因其優(yōu)良的調(diào)速、起動、制動性能在各種電力拖動系統(tǒng)中得到 廣泛的應(yīng)用，但因直流電機(jī)的機(jī)械換向出現(xiàn)的火花等問題在一些地方限制了直流電機(jī)的使用。明確生產(chǎn)機(jī)械對ZD調(diào)速系統(tǒng)的要求；擬定ZD調(diào)速方案；熟悉無刷ZD電動機(jī)的基本工作原理；熟悉位置檢測傳感器的原理；選用專用PWM集成電路在無刷直流電動機(jī)進(jìn)行速度控制；應(yīng)用集成驅(qū)動電路完成對電動機(jī)驅(qū)動和調(diào)速等性能的要求；完成畢業(yè)設(shè)計總體方案。四、接受任務(wù)學(xué)生： 電信83 班 　　姓名 姚振德 五、開始及完成日期： 自2011年11月7日 至2012年5月25日六、設(shè)計（論文）指導(dǎo)（或顧問）： 指導(dǎo)教師　　　　　　　簽名 簽名 　　　　　　　簽名教研室主任　　　　　　　〔學(xué)科組組長研究所所長〕　　　　　　簽名 　　 　　系主任 　　　　　　簽名2011年11月7日V摘 要 電動小車最重要的配件是電機(jī)，一輛電動小車的電機(jī)基本決定了這輛車的性能和檔次。主要內(nèi)容包括PWM生成電路和功率開關(guān)器件、綜合邏輯電路的選擇，以及驅(qū)動電路保護(hù)電路的設(shè)計等。這個階段主要是對電動小車的四大件，電機(jī)、電池、充電器和控制器的關(guān)鍵技術(shù)摸索研究。超速發(fā)展階段是企業(yè)間激烈競爭大大刺激了技術(shù)進(jìn)步和新技術(shù)擴(kuò)散，全行業(yè)的技術(shù)水平大幅度提升，產(chǎn)業(yè)獲得“井噴式”大發(fā)展的階段，時間在2005年至今。 2 電動小車及電機(jī)的工作特點 電動小車的工作特點分析及電機(jī)選擇 電動小車的工作狀態(tài)要求電機(jī)工作在頻繁的啟動、制動過程，而且要求電機(jī)的啟動和制動過程速度快。若對永磁體的厚度選取不當(dāng)，這種去磁反應(yīng)還將影響到永磁體的圓復(fù)線。本系統(tǒng)選用適當(dāng)?shù)碾妱有≤?，無刷電機(jī)選用SY94ZWX02型號。Current本產(chǎn)品具有高效率,高轉(zhuǎn)矩,高精度的三高特點。而轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。橋式星形接法的電機(jī)有轉(zhuǎn)矩脈動小，輸出轉(zhuǎn)矩大等特點。功率管有6種觸發(fā)狀態(tài)，每次只有兩只管子導(dǎo)通，每隔 1／6周期即600電角度換相一次，每次換相一個功率管，每一個功率管導(dǎo)通 1200電角度。非導(dǎo)通相在此期間其反電勢有一次過零。根據(jù)給定轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生一系列的PWM脈沖信號，同位置傳感器產(chǎn)生的相導(dǎo)通信號一起控制功率開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷，實現(xiàn)對系統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)含有轉(zhuǎn)速、電流兩個調(diào)節(jié)器，不僅能夠?qū)ω?fù)載擾動有抗擾作用，在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過程中使電流跟隨電流調(diào)節(jié)器給定電壓變化，而且對電源也有抗擾作用，啟動時保證獲得恒定的最大允許電流，減少了了電機(jī)的啟動時間。 調(diào)節(jié)器選擇及動態(tài)參數(shù)設(shè)計根據(jù)上述的控制方案，雙閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如31下圖所示。電流反饋濾波時間常數(shù)，轉(zhuǎn)速