【正文】
(2) 轉速環(huán)控制對象參數如下轉速環(huán)小時間常數:;轉速反饋系數:(2) 由結構圖和傳遞函數可以看出,為了把轉速環(huán)校正成典型II系統(tǒng),轉速調節(jié)器應該采用PI調節(jié)器, 其傳遞函數如下: (34)式中, 為比例放大倍數 為積分時間常數轉速環(huán)按典型II系統(tǒng)設計。② 電流環(huán)小時間常數近似處理條件 (33)而 顯然也滿足近似條件。從穩(wěn)態(tài)要求上看,希望電流環(huán)做到無靜差;從動態(tài)要求看,電流環(huán)的一項重要作用就是 保持電機電流在動態(tài)過程中不超過允許值,即在突加控制作用時不希望有超調,或者超調越小越好。他們在我設計中給了我許多寶貴的意見和建議。 隨著電力電子技術、控制技術的發(fā)展,位置檢測可以使用芯片通過適當的算法來實現。 現代電動小車工業(yè)是經濟發(fā)展的重要環(huán)節(jié),隨著經濟的發(fā)展,電動小車也必定有很大的發(fā)展。只要調節(jié)器的參數選的合理就能是整個系統(tǒng)啟動快,達到所需要求。其電路圖如下圖48(見下一頁)所示。一旦外電流發(fā)生過流或直通,則IR2130內部的電流比較器迅速翻轉,促使故障邏輯處理單元輸出低電平,一則封鎖3路輸入脈沖信號處理器的輸出,使IR2130的輸出全為低電平,保護功率管;另一方面,同時IR2130的FAULT腳給出故障指示。HO1~HOLO1~L03:逆變器上下橋臂功率開關器件驅動器信號輸出端。 驅動電路本系統(tǒng)驅動電路由IR2130實現,IR2130可用來驅動工作在母電壓不高于600V的電路中的功率MOS門器件,其可輸出的最大正向峰值驅動電流為250mA,而反向峰值驅動電流為500mA。如果調制頻率較高,則此關斷時間極短,雖然對電流響應速度影響不大,但卻造成不必要的開關損耗。 圖41 TL494的內部結構圖TL494是16腳集成電路,內部電路由基準電壓產生電路、振蕩電路、間歇期調整電路、兩個誤差放大器、脈寬調制比較器以及輸出電路等組成。參考電壓可以很好的調節(jié)輸出的最小電壓和帶負載能力。LM2907的內部原理圖如下圖36所示: 圖36 LM2907的原理框圖各引腳功能如下:●1腳(F)和11腳(IN)為運算放大器/比較器的輸入端;●2腳接充電泵的定時電容(C1);●3腳接充電泵的輸出電阻和積分電容(R1/C2);●4腳(IN+)和10腳(UF1)為運算放大器的輸入端;●5腳為輸出晶體管的發(fā)射極(U0);●8腳為輸出晶體管的集電極,一般接電源(UC);●9腳為正電源端(VCC);●12腳為接地端(GND);●6,7,13,14腳未用。圖34 位置檢測電路 由上圖可知位置檢測有霍爾傳感器實現,通過三個霍爾元件產生的霍爾電動勢來判斷轉子位置,并控制功率開關器件的開通與關斷。在不同的場合,可通過不同的方法實現上面的兩層映射關系。 ia ib ic一一繞組相電流。由于功率開關的導通順序與轉子轉角同步,因而位置傳感器與功率開關一起,起著與傳統(tǒng)有刷直流電機的機械換向器和電刷相類似的作用。由控制對象和電流環(huán)的傳遞函數知,轉速環(huán)的控制對象的傳遞函數包含了一個積分環(huán)節(jié)和一個慣性環(huán)節(jié),而積分環(huán)節(jié)在負載擾動作用之后。選擇PI參數,使 以讓調節(jié)器的零點對消控制對象的大慣性環(huán)節(jié)的極點,則電流環(huán)的動態(tài)結構圖便成為典型系統(tǒng)的形式。電流反饋濾波時間常數,轉速反饋時間常數。雙閉環(huán)調速系統(tǒng)含有轉速、電流兩個調節(jié)器,不僅能夠對負載擾動有抗擾作用,在轉速調節(jié)過程中使電流跟隨電流調節(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,減少了了電機的啟動時間。非導通相在此期間其反電勢有一次過零。橋式星形接法的電機有轉矩脈動小,輸出轉矩大等特點。本產品具有高效率,高轉矩,高精度的三高特點。本系統(tǒng)選用適當的電動小車,無刷電機選用SY94ZWX02型號。 2 電動小車及電機的工作特點 電動小車的工作特點分析及電機選擇 電動小車的工作狀態(tài)要求電機工作在頻繁的啟動、制動過程,而且要求電機的啟動和制動過程速度快。這個階段主要是對電動小車的四大件,電機、電池、充電器和控制器的關鍵技術摸索研究。四、接受任務學生: 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、設計(論文)指導(或顧問): 指導教師 簽名 簽名 簽名教研室主任 〔學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,一輛電動小車的電機基本決定了這輛車的性能和檔次。 班 級: 電信83 學 號: 作者姓名: 2012 年 5 月 25 日無錫太湖學院 信 機 系 電子信息工程 專業(yè)畢 業(yè) 設 計論 文 任 務 書一、題目及專題:題目 電動小車中無刷直流電機的控制系統(tǒng) 專題 一、 課題來源及選題依據:直流電動機因其優(yōu)良的調速、起動、制動性能在各種電力拖動系統(tǒng)中得到 廣泛的應用,但因直流電機的機械換向出現的火花等問題在一些地方限制了直流電機的使用。本設計應做到以下幾點: 擬定ZD調速方案 設計主電路 選用位置檢測傳感器 選用專用PWM集成電路 完成總電路的設計同時本設計應具有以下功能:A. 欠電壓保護功能 當電源電壓下降到設定值時,控制器停止工作,起保護作用。關鍵詞:電動小車;無刷直流電機;PWM調速 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 電動小車及電機的工作特點 2 電動小車的工作特點分析及電機選擇 2 無刷直流電機的介紹、結構及工作原理 2 直流無刷電機的介紹 2 直流無刷電機的結構原理框圖 3 直流無刷電機的控制原理