【正文】 +、HW、HV+、HV、HU+、HU上。IC上的GND接地，電機總電源連接FFC電源正輸出+VH然后連接到REGOUT(穩(wěn)壓器輸出電壓）。AAA3與IC的U、V、W相連接，此為主軸驅動器U V W三相輸出。FFC的引腳VH與BD7904FS的引腳HB連接實現(xiàn)霍爾偏置。本人設計的無刷直流電機的工作原理是利用霍爾元件實現(xiàn)轉子的位置檢測，用IC驅動芯片BD7904FS驅動功率開關組件，使得電樞繞組依一定的順序通電，從而在旋轉磁場中旋轉，實現(xiàn)電機的能量轉換。無刷直流電機區(qū)別于直流電機的地方就是采用無接觸式換流。無接觸式換流的實質是依靠位置傳感器檢測轉子位置，通過電子換向線路去驅動相應的功率開關組件，使得電樞繞組依次得電，定子通電后產生磁場，然后與轉子永磁體產生的磁場相互作用產生轉矩，轉子旋轉。隨著轉子的轉動，位置傳感器不斷的把轉子的位置信號輸送給電子線路開關，改變電樞繞組的通電狀態(tài)，使電流的方向保持不變，從而實現(xiàn)無接觸式環(huán)流，如圖42所示。圖42 無刷直流電機組成圖42中為電子線路開關，U、V、W為繞組，三相定子繞組分別與電子開關線路中的功率晶體管對應連接，位置傳感器跟蹤轉子的位置。 　IC驅動選擇無刷電機的IC驅動有很多，如BD7904FS、BA6858AFP等。BD7904FS是IC驅動芯片， DVDROM所有驅動程序和必要的監(jiān)管系統(tǒng)納入一個芯片上低水頭運行?？梢酝ㄟ^申請PWM和SLED驅動系統(tǒng)主軸電機驅動器。主要應用于CDROM、DVDROM。特點是：3 channel BTL 驅動器、1channel PWM和3 phase 電機驅動器，內置三角波產生程序，性價比高。BA6858AFP是一塊三相主軸電機驅動集成電路，可將DVD視盤機主軸伺服控制電壓處理成三相驅動電壓以驅動三相主軸電機。從性價比方面考慮BD7904FS更適合刻錄機用電機的IC驅動。BD7904FS共有54個引腳。其中引腳HW+、HW、HV+、HV、HU+、HU、主軸驅動輸出U、V、W、REGOUT、HB。連接到FFC對應的引腳處。正向旋轉時霍爾元件向前旋轉的積極信號輸入主軸驅動輸入端，主軸驅動器輸出端輸出正向扭矩信號。制動時光盤旋轉減速和停止，霍爾元件正向旋轉信號輸入到負主軸驅動輸入端，主軸驅動輸出反向輸出扭矩信號。引腳功能如表3所示。表3　BD7904FS引腳功能引腳號引腳名稱功能引腳號引腳名稱功能1HU+霍爾放大器，U積極投入28REGGND穩(wěn)壓塊2HU霍爾放大器，U負輸入29TKOPI跟蹤驅動器 OPAMPinput3HV+霍爾放大器，V積極投入30TKOPO跟蹤驅動器運算放大器的輸出4HV霍爾放大器，V負輸入31AVM執(zhí)行器驅動器供電器5SPVM1主軸驅動器電源132FCOPI重點驅動器 OPAMPinput6HW+霍爾放大器W正極投入33FCOPO重點驅動器運算放大器的輸出7HW霍爾放大器W負極輸入34FCO重點驅動器負輸出8CTL1驅動器邏輯控制135FCO+重點驅動器正輸出9CTL2驅動器邏輯控制236TKO負輸出跟蹤驅動器10U主軸驅動器輸出U37TKO+正輸出跟蹤驅動器11V主軸驅動器輸出V38AGND地面12GNDGND接地39GNDGND 接地13GNDGND接地40GNDGND接地14GNDGND接地41GNDGND接地15GNDGND接地42GNDGND接地16GNDGND接地43GNDGND接地17PGND主軸驅動器電源44VCCBTL pre和加載電源18W主軸驅動器輸出W45LDO嵌入驅動器負輸出19VC參考電壓輸入46LDO+嵌入驅動器正輸出20SPIN主軸驅動器輸入47SLOSled 驅動器負輸出21SPRNF主軸驅動器電流檢測48SLO+Sled 驅動器正輸出22HB霍爾偏置49SLVDDSled 驅動器Power MOS預供應23SPVM2主軸驅動器電源250SLOPOSled驅動器運算放大器的輸出24DGNDPWM塊預磨51SLOPISled 驅動器運放輸入25DVCCPWM塊控制電源52SLRNFSled驅動器電源檢測26REGOUT穩(wěn)壓器輸出電壓引腳53LDIN嵌入驅動器輸入27REGNF穩(wěn)壓器返回引腳54FG輸出頻率產生程序　位置檢測裝置無刷直流電機運行是通過逆變器功率器件隨著轉子不同位置，相應改變其不同觸發(fā)狀態(tài)來實現(xiàn)的。準確檢測轉子位置是控制無刷直流電機的關鍵。位置傳感器在直流無刷電動機中起著測定轉子磁極位置的作用，為邏輯開關電路提供正確的換相信息，即將轉子磁極的位置信號轉換成電信號，然后去控制定子繞組換相。利用位置傳感器可以得到不同的轉子位置信號。目前，也有無位置傳感器控制的無刷直流電機，它是利用反電動勢信號來實現(xiàn)換向，但在轉速很慢的情況下，由于反電動勢與轉子的轉速成正比，在極慢的轉速下幅值很低，所以很難檢測到過零點，無法實現(xiàn)轉子的準確定位。反電動勢也有自己的優(yōu)點，就是簡化電機結構節(jié)約成本。由于無刷直流電機對轉子準確定位要求很高，無論在低轉速還是高轉速都要保持準確定位，所以選用位置傳感器作為位置檢測裝置。直流無刷電機的位置傳感器主要包括三種：光點式位置傳感器、電磁式位置傳感器、以及霍爾式位置傳感器?！‰姶攀轿恢脗鞲衅骼秒姶判獊磉M行位置檢測，特點是輸出信號大、工作可靠、適應性強但體積大，輸出交流信號經(jīng)濾波整流后才能使用，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸被淘汰?！」恻c式位置傳感器由發(fā)光二極管、光敏接收組件、遮關板組成。遮光板安裝在轉子隨著轉子轉動，其它固定不動。遮光板光敏接收組件輪流接收光信號，產生不同輸出從而判斷轉子所處的位置。　霍爾式位置傳感器是是一種磁傳感器。用它可以檢測磁場及其變化，可在各種與磁場有關的場合中使用?；魻杺鞲衅饕曰魻栃獮槠涔ぷ骰A，是由霍爾元件和它的附屬電路組成的集成傳感器。利用霍爾效應工作的?；魻栃敲绹s翰?霍普金斯大學物理學家霍爾博于1879年首先發(fā)現(xiàn)的。他發(fā)現(xiàn)把一個通有電流I的長方體形白金導體垂直于磁力線放入磁感應強度為B的磁場中時在白金導體的兩個橫向側面上就會產生一個垂直于電流方向和磁場方向的電壓U，當取消磁場時，電壓立即消失。該電壓后來稱為霍爾電壓，U與通過白金導體的電流I和磁感應強度B成正比特點結構簡單性能可靠成本低，目前應用最廣的位置傳感器，而且它的結構簡單、性能可靠成本低。本次設計采用霍爾式傳感器來檢測電動機的轉子位置。圖43為霍爾傳感器在無刷直流電機中的應用，圖中3為上臂功率晶體管為下臂功率功率晶體管?；魻杺鞲衅鞲袘诫姍C轉子目前所在位置，定子控制換流器中功率晶體管的順序，使電流按順序流經(jīng)電機線圈產生旋轉磁場，并與轉子的永磁體相互作用，從而電機旋轉。接法可以是5一組、6一組、4一組、6一組、4一組、5一組。但絕不可以4一組、5一組、6一組，因為電子零件總有開關的響應時間，如果不考慮當上臂尚未完全關閉，下臂就已開啟，結果就造成上、下臂短路而使功率晶體管燒毀。圖43　無刷直流電機控制原理　無刷直流電機的調速電機旋轉起來，控制部分根據(jù)霍爾元件檢測出的位置信號的變化速度和驅動器設定的速度對比進行調速。對于速度的控制是十分重要的，如若電流速度控制不當，影響到通過功率晶體管的電流大小，電流過大晶體管燒毀。根據(jù)無刷直流電機轉速公式n=URI/KФ（I為電樞電流，U為電樞電壓，Ф為每極磁通量，R為電樞電路總電阻，K為機構參數(shù)）可得無刷直流電機的調速方法還有改變R，只能實現(xiàn)有級調速，調速平滑性差一般不采用。改變Ф，調速平滑，但會減弱磁通，永磁體磁通減弱，影響到霍爾元件對轉子的位置檢測，所以不采用。改變U，調速平滑穩(wěn)定，但是需要大容量可調直流電源。所以考慮到調壓調速和磁通調速，本人采用了PWM（脈沖寬度調制）技術，它是通過調整周期和占空比控制電流的速度，控制了電樞電壓和電機的轉速。結 論13的設計，選用無刷直流電機作為刻錄機用電機進行設計。利用霍爾位置傳感器進行轉子位置檢測，選用BD7904FS作為驅動，實現(xiàn)對無刷直流電機的控制。本文主要從兩個部分對無刷直流電機進行設計，硬件部分的設計和控制部分的設計。硬件部分包括定子和轉子部分的設計，設計出了每個零件的立體圖以及裝配圖，并且確定每個零件所選用的材料。控制部分設計出了電機的控制原理圖、總的接線圖、ICBD7904FS的結構原理圖。無論硬件部分還是控制部分基本滿足了無刷直流電機的需求，再加上無刷直流電機的其它優(yōu)點，特別適合現(xiàn)代刻錄機的應用和生產。通過本次設計，讓我了解了許多關于無刷直流電機的知識。首先設計電機定子、轉子部分，根據(jù)老師提供尺寸、和要求確定初步方案，然后查找資料與同學探討確定最終方案。這樣不僅鍛煉了我查找東西的能力，而且鍛煉了我的交流與溝通的能力。其次在無刷直流電機的控制方面，通過查找讓我學到了許多東西，我深深的體會到了什么叫做機電不分家。在當今時代，機械沒有電子系統(tǒng)去控制就無法工作，而電子系統(tǒng)沒有機械就無法去實現(xiàn)操作。參考文獻[1] 何希才. 傳感器及其應用電路[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2001. [2] 劉錦波. 電機與拖動[M].清華大學出版社, 2006:105167. [3] 何小艇. 電子系統(tǒng)設計[M].浙江大學出版社, 1998:235239.[4] ，機械工業(yè)出版社，.[5] 永磁無刷直流電機技術，機械工業(yè)出版社出版.[6] 無刷直流電動機的設計(VII)中國電子科技集團公司，葉金虎.[7] .[8] 王爽，李鐵才，[J].電機與控制學報，2008，5（3):288293.[9] 張琛，直流無刷電機原理，及應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，1996.[10] 吳雪梅,景占榮，[J].機械與電子，2005，（3）：5052.[11] 郭宇飛；姚猛；無刷直流電動機調速的實現(xiàn)[J]；電機與控制應用；2009年09期.[12] 何銘新，錢可強，機械制圖第五版，高等教育出版社，.致 謝隨著時間的推移，畢業(yè)設計說明書的工作終于完成了。面對這學期的勞動成果，我想到的不僅僅是過去許多日子的辛勤付出，更多的對指導老師和同學的感謝。可以說沒有他們的幫助我的畢業(yè)設計也不會如此順利的完成。我衷心的感謝邱老師。回想起當初剛剛跟老師的時候，我對電機方面沒有什么感覺，缺少很多知識，通過每周三上午老師對我們進行指導，讓我了解了許多，并且指導如何去進行設計。在有空的時間里，我還找同學進行交流探討，這樣便給我的設計的完成奠定了基礎。在此我對你們表示衷心的