【正文】 現在電流檢測模塊種類很多，以霍爾器件為主，反應很靈敏 。上橋臂通道可以承受 500V的電壓。芯片引腳輸出如上圖 所示。成功設計的功率變換器應能與電機繞組結構相匹配，并且有結構簡單、成本低、運行可靠、損耗小、效率高和壽命長等優(yōu)點。 4 過程論述 數字 控制系統(tǒng)的硬件設計 由前面的“傳遞函數和運行特性”的相關計算可以知道 反電動勢和轉矩方程分別為： IKT Ta ? （ 41） Ea=Ke﹒ n （ 4— 2） 其中 TK 為轉矩系數， Ke 為反電動勢系數，它們?yōu)槌?。因此，基于單片機的電動機控制系統(tǒng)主要適用于那些控制精度、性能要求不高的場合。 DSP具有強大的片內 I/O端口和其他外圍設備。 20世紀 60年代以來，隨著計算機和信息技術的飛速發(fā)展，數字信號處理技術應運而生并得到迅速的發(fā)展。 178。 178。該端外接定時電容和電阻至地，設定時鐘振蕩周期，決定死區(qū)時間。欠電壓封鎖 圖 38LM164的引腳圖 管腳功能定義： 178。 芯片簡介 換相專用芯片 LM621 簡介： 178。 三相 Y形連接全控電路雖然結構稍復雜，但電動機利用率高，每個繞組都通電 2/3時間；在運行過程中其轉矩的波動也較小。當功率管 VF1和 VF2導通時，電流從 VF1管流入 A相繞組，再從 C相繞組流出，經 VF2管回到電源。另外，三相半控電路雖然結構簡單，但電動機本體的利用率很低，每個 繞組只通電 1/3時間， 2/3時間處于關斷狀態(tài)，沒有得到充分的利用；在運行過程中其轉矩的波動也較大。自舉電路由分立器件構成的，也可以采用專門的集成模塊等高性能驅動集成電路。目前，數字調速系統(tǒng)主要采用兩種控制方案 ： 一種采用專用集成電路。特別是隨著汽車工業(yè)的發(fā)展 ,污染嚴重、能源緊張等矛盾 日益尖銳 ,人們對電動汽車的呼聲也日益高漲。 (2)在交流伺服驅動系統(tǒng)中的應用。主要表現在以下幾個方面 : (1)由于采用高性能永磁材料 ,無 刷直流電動機轉子體積得以減小 ,可以具有較低的慣性、更快的響應速度、更高的轉矩 /慣量比。其應用從最初的軍事工業(yè)，向航空航天、醫(yī)療、信息、家電以及工業(yè)自動化領域迅速發(fā)展 。各種類型 的電動機，主要有交流異步電動機、直流電動機、交直流兩用電動機及微型、特種 用途電動機，廣泛用于工業(yè)、農業(yè)和國民經濟其他部門的各種機械設備、日用電器 和自動控制系統(tǒng)的動力驅動。由于在本電路中，每相繞組在一個周期中，只通電 2π/3 ，因此，僅在這 2π/3期間所感生出的反電動勢才對外加電壓起平衡作用，而在另外 4π/3 期間由于晶體管開關不導通，故其感應電動勢對外加電壓不起作用。顯然，當γ o≥30176。下圖示出了各相繞組導通順序的示意圖： 直流無刷電動機控制電路設計 第 8 頁（共 37 頁） 圖 15 各相繞組的導通示意圖 1． 3 電機的運行特性和傳遞函數 由于直流無刷電動機的精確計算設計到非線性理論和數值解法等諸多復雜的問題，處理起來相當困難，目前的知識水平難以解決，因而才用一些方法進行簡 化，現做如下假設： 1） 直流無刷電動機 的氣隙磁感應強度沿氣隙按正弦分布 ； 2）繞組通電時，該電流所產生的磁通對氣隙磁通的影響忽略不計 ； 3）控制電路在開關狀態(tài)下工作，功率晶體管壓降 △UT 為恒值 ； 4）各相繞組對稱，其對應的電路單元完全一致，相應的電氣時間常數忽略不計 ； 5）位置傳感器等控制電路的功耗忽略不計。就會變大，電樞電流變大，使電動機產生的電磁轉矩增大而產生加速度，直到電動機的實際轉 速與指令轉速相等為止；反之，如果電動機實際轉速比指令轉速高時， amp。 根據它勵直流電機的特性，可知直流電動機的電磁轉矩與電樞平均電流成正比，電樞的反電動勢 Ea 與電動機的角速度成反比，電動機的平均電流 Ia=（ VmEa）/2Ra ,Vm 為電動機的線間電壓， Vm=V178。 要實現電機轉速的控制必須有速度信號。 每種狀態(tài)下，僅有兩相繞組通電，依次改變一種狀態(tài)，定子繞組產生的磁場軸線在空間轉動 60176。直流無刷電動機基本機構及其之間的相互作用的原理圖如下： 直流無刷電動機控制電路設計 第 4 頁（共 37 頁） 圖 12 無刷直流電動機的原理框圖 直流無刷電動機的電子開關線路用來控制電動機定子上各相繞組通電的時間和順序，主要由功率邏輯開關單元和位置傳感器信號處理單元兩個部分組成。 定子三相繞組有星形聯結方式和三角聯結方式，而“三相星形聯結的二二導 通方式”最常用。 定位應用：大多數工業(yè)控制和自動控制方面的應用屬于這個類別，這類應用中往往會完成能量的輸送，所以對轉速的動態(tài)響應和轉矩有特別的要求，對控制器的要求也較高。 針對上述傳統(tǒng)直流電動機的弊病，早在上世紀 30 年代就有人開始研制以電子換向代替電刷機械換向的直流無刷電動機。 The Control of the Brushless DC Motor(BLDC) XIII 【 Abstract】 This thesis designs a speedvariable system for Permanent Mag BLDCM. Based on Sunplus high performance 16bit MCU AT89C51 to implement the contro1 for BLDCM. The subject research is an academic task. It poses for discussing the method of the control of BLDCM. The subject research first expounds the basic ponent parts, the basic running principle, the running characteristic and transfer function of the Brushless DC Motor (BLDCM). Then this subject research discusses the control of BLDCM and decides to the use of SPMC75 to detect the rotor position based on analyzing the advantages and disadvantages of various control methods. Afterwards, the method of backEMF zero crossing point and the confirming of mutation point is explained in details. Also have a brief introduction to a singlechip. In the following chapter, the hardware design of the digital control system is dissertated in details． Then discussing the brushless DC motor rotor position detection method． And then introducing the backEMF zerocrossing detection algorithm as well as the principles and software implementation of the algorithm． Software filtering and phaseshifting amendment． Points for the software implementation． Also discussed in detail a number of software methods． Is raised by the article Software in place of hardware. An important expression of the design concepts and applications. This article pletes the prime task is as follows:(1) The research of the BLDCM working principle.(2) the design of the digital control systems． (3) hardware system design, the power transfer work choice, the inter phase current and the position detection of the electric circuit ． (4) software module design research. 【 Key words】 Brushless DC motor。 對 單片機做一個簡單的介紹。學生的學習態(tài)度和組織紀律，學生掌握基礎和專業(yè)知識的情況，解決實際問題的能力， 畢業(yè)論文 (設計 )是否完成規(guī)定任務，達到了學士學位論文的水平，是否同意參加答辯 。 三 相兩極直流無刷電機組成 三相定子繞組分別與電子開關線路中相應的功率開關器件聯結， A、 B、 C 相繞組分別與功率開關管 V V V3 相接。 五、 主要研究內容、需重點研究的關鍵問題及解決思路 本課題的主要內容是設計一個實用可靠的方案，實現對電動自行車用無刷直流電機的控制。 （ 3）電機運行的要求是：運行平穩(wěn)，不允許有抖動；起動有力，快捷。 IV 直流無刷電動機控制電路設計 一、 題目來源 結合生產，社會實際。 （ 2）電機功率約 80 瓦，帶位置傳感器，轉速范圍在 6003000 轉 /分，連續(xù)可調，誤差不大于 5%。 5 系統(tǒng)軟件方案設計 ............................................... 31 無刷直流電機的位置檢測 ......................................... 31 電機正、反轉控制 ............................................... 31 . 速度反饋計算 .................................................. 32 控制系統(tǒng)軟件設計 ............................................... 33 整體方案概述 .............................................. 33 ........................ 錯誤 !未定義書簽。 （ 2）學生、指導教師和教學單位署名 ： 學生、指導教師 及所在 單位（院 系或工作 單位）在題目下隔一行，居中，格式： 學生 ： ， 學院（系），另起一行居中，格式： 指導教師 ： ，工作單位， 署 名 采用小四號仿宋體。 三、 閱讀的主要參考文獻及資料名稱 （ 1）設計直流無刷電動機調速控制系統(tǒng)主電路、控制電路及調速控制方案。國際發(fā)達國家對無刷直流電 機的研制與中國大體相當，但像美國、日本在無刷直流電機控制方面比中國先進。 課題研究的措施： 查找相關資料了解課題相關內容；設計出多個電路設計方案，并對方案進行對比分析， 最終確定最終方案，畫出電路原理圖；最后分析存在的問題然后進行改進，直到達到設計要求。 4月 21 號 5 月 1號 對設計內容進行測試，修改，達到老師要求水平。 本課題是一個理論性課題，本文的撰寫目的是討論無刷直流電機的控制方法。 (4)軟件 模塊的設計 及論述 。 1 前言 一個多世紀以來，電動機作為機電能量轉換裝置，其應用范圍已遍及國民經濟的各個領域以及人們的日常生活中?？偟膩碚f，無刷直流電機可以分為以下三種主要用途： 持續(xù)負載應用：主要是需要一定轉速但是對轉速精度要求不高的領域，比如風扇、抽水機、吹風機等一類的應用，這類應用成本較低且多為開環(huán)控制。 其結構原理圖如圖 1— 1所示。均勻分布；位置傳感器可以控制功率開關的導通情況，當控制 V1導通時，直流電流流入 A項繞組，形成位于 A項繞組軸線上的電樞磁勢，與轉子作用產生驅動轉矩，使轉子順時針旋轉。 逆變器提供等幅等頻調制波的對稱交變矩形波 ， 。由于定子磁場軸線可視作同轉子軸線垂直，在鐵芯不飽和的情況下，產生的平均電磁轉矩與繞組電流成正比，這 正是他勵直流電動機的電流 轉矩特性。直流無刷電機是同步電機的一種，也就是說電機轉子的轉速受電機定子旋轉磁場的速度及轉子極數 (P)影響： N=120． f / P 在轉子極數固定情況下，改變定子旋轉磁場的頻率就可以改變轉子的轉速。 (V178。 由于無刷直流電動機是以自控式運行的，所以不會像變頻調速下重載啟動的同步電動機那樣在轉子上另加啟動繞組，也不會在負載突變時產生振蕩和失步。在三相半控電路情況下，當 γ o