摘要
无刷直流电动机的最本质特征就是没有机械换向结构，取而代之的是逻辑电路和功率开关线路共同组成的电子换相器，它把直流电逆变成交流电并按一定的次序通入电动机的定子绕组中以产生与定子磁场正交的转子磁场。在使用中无刷直流电机相比有刷电机有许多的优点，比如：能获得更好的扭矩转速特；性高速动态响应；高效率；长寿命；低噪声；高转速。本文主要研究了无刷直流电机调速系统的基本方法，主要内容有无刷直流电机的基本原理，脉宽调速系统的原理和控制方法，在此基础上重点研究了无刷直流电机的换相控制，并对无刷直流电动机调速系统进行设计。最后利用MATLAB\Simulink——面向电气原理结构图的仿真技术，设计了一个转速单闭环无刷直流电机可逆脉宽调速系统，对其进行仿真，并根据仿真结果分析研究无刷直流电动机。
关键词：调速，PWM控制，无刷直流电动机，仿真
Abstract
Having no mechanical converter is Brushless DC motor essential feature.The structure is to replacedby a logic and power switching circuit composed of electronic commutator, which invert the direct current into alternating current according to certain reverse the order of access motor stator windings in order to generate the rotor magnetic field orthogonal to the stator magnetic field. Compared to traditional DC motor, Brushless DC motor has many advantages, such as: access to better torque speed characteristics; of high-speed dynamic response; high efficiency; long life; low nmethod, and brushless DC motor speed control system design. Finally, MATLAB \ Simulink - Electric-principle-oriented for the simulation technology is used in design a single closed loop brushless DC motor speed reversible PWM speed control system, then simulate the system, and analysethe simulation results in order to research the feature of BLDCM.
Key words:speed regulation,PWM control, BLDC motor,simulation
目 录
第一章引言
1.1无刷直流电机发展简介………………………………………………………..6
1.2无刷直流电机调速系统的研究现状和未来发展………….………………….7
第二章无刷直流电机原理
2.1 无刷直流电机的概述…………………………………………………………...8
2.2 电动机本体…………………………………………………………………….10
2.2.1 定子……………………………………………………………………… 10
2.2.2 转子………………………………………………………………………11
2.2.3 有关电机本体设计的问题………………………………………………..11
2.3 转子位置检测……………………………………………………………...…..12
2.3.1 位置传感器法………………………………………………….………….12
2.3.2 无位置传感器法……………………………………………………..……13
2.4 PWM技术………………………………………………………………………15
2.5无刷直流电机电子换相器……………………………………………………..17
2.6 无刷直流的基本方程………………………………………………………….19
第三章无刷直流电动机调速系统的设计
3.1 主电路供电方案………………………………………………………..……...22
3.2主电路形式的选择………………………………………………...…………...24
3.3基于MC33035的无刷直流电机控制系统…………………………...……….24
3.3.1MC33035无刷直流电机控制芯片………..……………………...……….24
3.3.2基于MC33035的无刷直流电动机调速系统设计方案………….…..….26
第四章直流脉宽调速系统的MATLAB仿真
4.1电源、逆变桥和无刷直流电机模型………………………….………………..30
4.2换相逻辑控制模块……………………………………………….…..………...32
4.3控制器和控制电平转换及PWM发生环节………………….………………..38
4.3.1起动，阶跃负载仿真………….……........................................................40
4.3.2可逆调速仿真…………………………………………………………….42
总结…………………………………………………………………………………..43
参考文献……………………………………………………………………………..44
致谢…………………………………………………………………………………..45
