【正文】 使用霍爾元件式位置傳感器。 霍爾元件式位置傳感器結(jié)構(gòu)（b）電磁式位置傳感器電磁式位置傳感器的定子是由磁芯、高頻激磁和輸出繞組組成。轉(zhuǎn)子由扇形磁芯與非導(dǎo)磁襯套組成。電機轉(zhuǎn)動時，輸入繞組中輸入高頻激磁電流，當(dāng)轉(zhuǎn)子扇形磁芯位于輸出繞組下面時，輸入與輸出繞組通過定子、轉(zhuǎn)子磁芯耦合，輸出繞組中感應(yīng)到高頻信號，經(jīng)過濾波整形和邏輯處理，可以控制逆變器工作。這種傳感器的強度很高，可經(jīng)得起較大的振動沖擊，一般多用于航空航天領(lǐng)域。電磁式位置傳感器的輸出信號很大，一般不要經(jīng)過放大就可以直接驅(qū)動功率開關(guān)管，但是輸出電壓是交流的，必須經(jīng)過整流。因為這種傳感器很復(fù)雜笨重，所以大大限制了它在普通條件下的運用。（c）光電式位置傳感器光電式位置傳感器是由固定在定子上的數(shù)個光電耦合開關(guān)與在轉(zhuǎn)子軸上的遮光盤所構(gòu)成。數(shù)個光電耦合開關(guān)沿圓周均勻分布，每只光電耦合開關(guān)是由相對的紅外發(fā)光二極管和光敏三極管構(gòu)成。遮光盤位于發(fā)光二極管與光敏三極管之間，盤上有一定角度的窗口。紅外發(fā)光二極管導(dǎo)通之后發(fā)出紅外光，當(dāng)遮光盤隨電機轉(zhuǎn)子一同轉(zhuǎn)動時，紅外光交替的照在光敏三極管上，使三極管不停的導(dǎo)通和截至，其輸出信號可以判斷出轉(zhuǎn)子的位置。光電式位置傳感器質(zhì)量輕，安裝可靠，抗干擾力好，調(diào)整簡單，所以獲得了廣泛的運用。目前，無位置傳感器的永磁無刷直流電機發(fā)展迅速。它不需要轉(zhuǎn)子位置傳感器，所以電機結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性較高。當(dāng)電機體積小、位置傳感器安裝不便或電機工作在惡劣環(huán)境中導(dǎo)致位置傳感器工作的可靠性不能保證時，無位置傳感器的永磁無刷直流電機就顯示出特別的優(yōu)越性。無位置傳感器無刷直流電機的弱點主要是起動轉(zhuǎn)矩比較小，一般適用于空載條件下起動。（2） 霍爾器件在無刷直流電機中的運用當(dāng)霍爾傳感器用來作為無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置檢測裝置時，將它安裝在電機定子的適當(dāng)位置，霍爾傳感器的輸出與控制部分相連接。當(dāng)無刷直流電機的轉(zhuǎn)子經(jīng)過霍爾器件時，轉(zhuǎn)子上永磁體的磁場使霍爾傳感器輸出電壓信號，該電壓信號被送到控制部分，經(jīng)控制部分發(fā)出相應(yīng)信號來使定子繞組導(dǎo)通，從而產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子的磁場極性相同的磁場，排斥轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到下一位置時，前一個位置的霍爾傳感器停止工作，轉(zhuǎn)子所在位置的霍爾傳感器輸出電壓信號，控制部分發(fā)出對應(yīng)信號使得對應(yīng)定子繞組導(dǎo)通，產(chǎn)生相同磁場排斥轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動實現(xiàn)電機不停的運轉(zhuǎn)。 本章總結(jié)本章介紹了霍爾元件，光電式位置傳感器，電磁式位置傳感器，最后介紹了霍爾元件在電機中的應(yīng)用。結(jié)束語本課題實現(xiàn)了三相無刷直流電機的換相、正反轉(zhuǎn)和PWM轉(zhuǎn)速控制。我通過對專用芯片的研究以及查找相關(guān)資料設(shè)計了：（1）開關(guān)電路，實現(xiàn)電機的轉(zhuǎn)動，正反轉(zhuǎn)，以及控制電路工作的高電平或低電平狀態(tài)。（2）穩(wěn)壓電路，為17引腳和18引腳提供穩(wěn)定的10V30V電壓。（3）調(diào)速電路，實現(xiàn)PWM調(diào)速。（4）振蕩電路，將電源的直流電能，轉(zhuǎn)變成一定頻率的交流信號的電路。作用是產(chǎn)生交流電振蕩，作為信號源。（5）IR2110的全橋和半橋驅(qū)動電路，避免上臂短路，增加隔離二極管和自舉電容。通過解了MC33035具有片內(nèi)電流限制電路、片內(nèi)電壓參考、欠壓鎖定電路、驅(qū)動輸出電路以及熱關(guān)斷等電路設(shè)計了過電流保護，選用合適的霍爾元件。通過學(xué)習(xí)無刷直流電機的基本原理、磁路結(jié)構(gòu)、定子繞組特點和設(shè)計計算方法。研究典型的三相無刷直流電機的運行控制方法和檢測及仿真。學(xué)習(xí)Protel 99SE的運用，設(shè)計了輸出功率小于100W三相無刷直流電機的控制和檢測系統(tǒng)：（a）無刷直流電機三相Y型半控電路原理圖。（b）無刷直流電機三相△型半控電路原理圖（c）無刷直流電機三相Y型連接全控電路原理圖。（d）無刷直流電機三相△型連接全控電路原理圖。運用軟件繪出了專用集成電路控制方式的PCB圖和三維仿真圖。通過瀏覽書籍，查看文獻資料，學(xué)習(xí)無刷直流電機原理的基礎(chǔ)上，并對無刷直流電機的控制原理進行了的研究，設(shè)計了電動自行車用無刷直流電機控制器。 本文所設(shè)計的基于MC33035的無刷直流電機控制器具有硬件結(jié)構(gòu)簡單、保護功能完善。主要實現(xiàn)了如下功能: (1)采用MC33035作為主控芯片，加強電動車電機控制； (2)完善電機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了系統(tǒng)的過流保護； (3)設(shè)計了驅(qū)動電路、硬件過流保護電路，提高系統(tǒng)的可靠性。 本文所設(shè)計的控制系統(tǒng)還有需要進一步的改進，比如可采用無位置控制方法，運用軟件檢測電機的反電動勢，從而不需要位置傳感器，減少硬件成本，提高可靠性。還可采用單片機來對無刷直流電機進行控制，使系統(tǒng)具更加的靈活和穩(wěn)定。致謝畢業(yè)設(shè)計完成期間，陳老師給了我不少指導(dǎo)和建議，使我對無刷電機控制系統(tǒng)有了不少的了解，學(xué)到了不少對我有用的東西。雖然他工作很忙，但他也抽出自己的時間輔導(dǎo)我們，對我們所提出的問題進行解答。通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。在本論文的寫作過程中，我的導(dǎo)師陳安明老師傾注了大量的心血，從選題到開題報告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。寫作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開始。感謝各位專家的批評指導(dǎo)參考文獻[1] 張琛. 無刷直流電動機原理及應(yīng)用[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004.[2] 李仲明. 稀土永磁電機[M]. 北京：國防工業(yè)出版，2005.[3] 葉金虎. 現(xiàn)代無刷直流永磁電動機的原理及設(shè)計[M]. 北京：科學(xué)出版社，2007.[4] 夏長亮. 無刷直流電機控制系統(tǒng)[M]. 北京：科學(xué)出版社，2009.[5] 汪海燕, 李娟娟, 張敬華. 自適應(yīng)模糊PID控制的無刷直流電機及仿真[J]. 微電機, 2003, 36（4）：6568.[6] 夏長亮, 郭培健, 史婷娜. 基于模糊遺傳算法的無刷直流電機自適應(yīng)控制[J]. 中國電機工程學(xué)報, 2005, 25 (11)：123126.[7] 蔣海波, 崔新藝, 曾凌波. 無刷直流電機模糊控制系統(tǒng)的建模與仿真[J] . 西安交通大學(xué)學(xué)報, 2005, 39 (10)：5558.[8] 盧玉宇. 三相無位置傳感器無刷直流電機的控制[J]. 福建農(nóng)林大學(xué)報，2007,36（5）：3439.[9] 張磊，瞿文龍，陸海峰. 無刷直流電機換相轉(zhuǎn)矩脈動的抑制[J]. 電工電能新技術(shù)，2005,24（2）：122125.[10] 羅吉, 高元樓. 電機控制應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代電機, 2008，35（5）：99102.[11] 李寧，劉啟新. 電機自動控制系統(tǒng)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2000.[12] 潘建. 無刷直流電機控制器MC33035的原理及應(yīng)用[J]. 國外電子元器件, 2003，32（4）：8792.[13] 譚建成. 電動機控制專用集成電路[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1997.[14] 孫江宏, 李良玉. Protel 99電路設(shè)計與應(yīng)用[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2001. [15] 楊宜民. 新型驅(qū)動器及其應(yīng)用[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1998.