无刷直流电动机无位置传感器控制技术

无刷直流电动机系统中,转子的位置信号对于整个系统的正常工作是至关重要的。以往转子位置信号是通过位置传感器检测得到的,然而传感器检测有受环境影响较大等缺点。目前,无位置传感器控制技术成为研究的热点。本文针对使用反电势过零点检测转子位置的无传感器BLDCM系统,讨论了其换相策略、PWM调制控制方式、起动控制方案,并进行了仿真研究。     

反电动势无位置传感器BLDCM位置误差分析

反电势无位置传感器无刷直流电机(BLDCM)的控制方法具有高效率、高可靠性、低成本等优点,已广泛应用在工业驱动中。正确换相是抑制转矩脉动的重要手段,也是BLDCM高效率运行的重要保证。从反电动势无位置传感器BLDCM的控制原理着手,分析了位置误差产生的原因以及计算的电机位置超前或滞后电机真实位置对电机相电流产生的影响。最后给出补偿位置的方法,使BLDCM的换相接近最佳换相逻辑,并通过实验进行了验证。     

基于换相点换相的无刷直流电机无位置传感器控制

针对无刷直流电机(BLDCM)在高速状态下的换相不准确问题,根据电机反电动势与控制算法的换相点之间存在的特定关系,提出了一种新型的无传感器控制方法。该方法通过计算电机的换相点进行换相,规避了传统算法在相位延迟估算过程中的不确定性,并提高了无位置传感器控制算法的动态响应性能;引入查表的方法简化了所提BLDCM无传感器控制算法的实现过程。通过引入一种新型的电机反电动势检测电路,对无传感器控制算法的外部实现电路进行简化,进一步降低了所提控制算法的实现成本。试验结果表明,所提反电动势检测电路能有效检测电机相电压,所提BLDCM无位置传感器控制方法十分有效、实现简单,且在动态响应上具有很大优势。     

重载条件下无刷直流电机无位置传感器驱动换相续流影响的分析及其补偿

无刷直流电机(brushless DC motor,BLDCM)换相时刻关断相电流的续流造成电机端电压的畸变。当采用无位置传感器反电动势过零检测法时,端电压波形畸变会使位置检测信号相位超前,偏离最佳换相时刻,重载条件下甚至会造成换相失败,制约了反电动势检测法的电机功率应用范围。因此,该文针对电流续流影响端电压的机理加以分析,建立了电流续流产生相位超前的数学模型,并给出了位置检测信号相位超前的补偿算法。仿真和实验结果表明,经过补偿后的位置检测接近最佳换相时刻,重载条件下仍可正常运行。     

基于无位置传感器的无刷直流电机换相续流研究

无刷直流电机(brushless DC motor,简称BLDCM)换相时刻关断相电流续流会引起电机端电压波形畸变。当采用无位置传感器反电动势过零检测法时,端电压波形畸变会使位置检测信号相位超前,偏离最佳换相时刻,电机负载转矩和转速较大时增加了转矩脉动,甚至会造成换相失败,限制了反电动势检测法的无刷直流电机功率应用范围。因此,针对电流续流引起的位置信号相位超前的机理加以分析,推导出了超前角度与负载转矩和转速的关系,并给出了位置检测信号相位超前的补偿算法,并对电机在不同负载转矩和转速下位置信号进行相位补偿,拓宽了无位置无刷直流电机的运行范围。仿真和实验结果表明,在不同负载转矩和转速下经过补偿后的位置信号与最佳换相信号一致,电机负载转矩和转速较大情况下运行平稳。     

无位置传感器直流无刷电机高速方波驱动

针对传统无位置传感器高速直流无刷电机(BLDCM)驱动硬件电路复杂,高速换相效率低等问题,提出了一种组合时机的模数采样非导通相反电动势,进行软件过零点判定换相的方法。该方法依赖于可靠的采样机制,并配合三段式启动策略和超前角度补偿,降低了硬件电路复杂度,有效提高了控制性能,保证了换相的稳定性。实验结果给出了电气转速达到100 kr·min^-1的BLDCM运行波形,表明了该控制策略的可行性与正确性。     

基于“线电压”的BLDCM无位置传感器控制

介绍了一种无刷直流电动机无位置传感器控制方法,即基于"线电压"的检测转子位置方法。该无位置传感器控制方法无需移相,换相简单易行。最后,以DSP(TMS320F2407)为核心实现了该方法的BLDCM控制,通过实验证明了该方法的合理性和可行性。     

无刷直流电机无位置传感器控制调速系统的设计与实现

在传统的反电动势过零硬件检测无刷直流电机转子位置方法的基础上,利用检测的任意两路线电压信号来实时计算相反电动势过零信号,从而得到其过零点,再延迟30°电角度即为实际的换相信号。基于该反电动势软件计算法构建了无刷直流电机无位置传感器控制调速系统,仿真和试验均表明:该系统能够准确估算换相信号,具有较好的动、静态特性和抗负载扰动能力。     

基于反电动势滤波方法的无传感器BLDCM控制

为了实现无传感器BLDCM的控制必须获得转子位置信息,大多数研究通过位置检测电路来间接获得转子位置信息,采用基于反电动势滤波的方法,可以省掉位置检测电路,准确获得反电动势过零点。该方法既简化了BLDCM控制系统的硬件电路,又可以驱动BLDCM平稳运行。实验基于TMS320LF2407A的控制平台,实验结果证明了该方法的有效性,电机的启动过程稳定、可靠。     

基于反电势滤波方法的无传感器BLDCM控制

目前应用于无传感器BLDCM的控制方法都是采用位置检测电路来间接获得转子位置信息,实现对BLDCM的控制.该文提出一种可以省掉位置检测电路的基于反电势滤波的方法,可以准确获得反电势过零点,驱动BLDCM平稳运行.基于TMS320LF2407A的控制平台进行实验,结果证明了该方法的有效性.     

无刷直流电机高精度换相控制

针对无刷直流电机(BLDCM)换相期间不导通相续流而产生端电压脉冲的问题,依据反电动势(EMF)过零法原理,分析了端电压脉冲产生的原因及对反电动势过零检测精度的影响,提出了一种利用软件算法避开端电压脉冲从而实现无位置传感器BLDCM高精度换相的控制方法。首先,利用条件语句及程序运行时间差避开端电压脉冲;为了在重载情况下提高所设计程序运行时间差的容错率,提出一种减小换相续流时间的方法;最后,搭建了无传感器BLDCM试验平台对上述方法进行试验验证。试验结果证明了所提方法在不同占空比和负载下的有效性和准确性。     

无刷直流电动机的反电势逻辑换向

本文根据无位置传感器无刷直流电动机的基本原理 ,采用TI公司的电机数字化控制功能强大的数字信号处理芯片及IR公司的功率驱动芯片IR2 1 30 ,对反电势检测转子位置信号 ,提出了一种新的无位置传感器无刷直流电机的反电势逻辑换相方法。     

一种无位置传感器无刷直流电机驱动电路

介绍了一种无位置传感器无刷直流电机驱动电路。通过检测组中转子位置的电势信号实现电子换相，对开关通断引起的脉冲进行处理，以消除位置信号的干扰。功放电路的控制逻辑由EPROM译码完成，简化了逻辑电路。延时起动电路保证电机从静止状态实现软起动。     

反电动势过零检测无刷直流电机转子位置新方法

在对传统的反电动势过零检测原理分析的基础上,提出了一种利用线电压来实时计算反电动势的无刷直流电机(BLDCM)转子位置辨识方法。该方法抛弃了传统的反电动势过零硬件检测方法,通过检测无刷直流电机任意两路线电压,经软件实时计算,就可以得到未导通相的反电动势过零值,再延迟30°电角度即可得到对应的换相点。对电机中点与直流母线电压中点的电位关系进行了具体推导,分析了在全桥PWM调制方式下断开相在非换相区间无电流续流的现象,从而证明全桥PWM调制方法适用于本文提出的转子位置辨识方法。该方法结构简单,不需要构造电机中点、不需要反电动势过零硬件检测和深度滤波电路。仿真和实验结果表明,本文提出的方法辨识转子位置精度较高,可以在较宽的转速范围内实现BLDCM的无位置传感器控制。     

可发电电动车用无刷直流电动机换相信号检测方法

提出了一种检测可发电的电动车用无刷直流电动机无位置传感器换相信号的新方法,该方法通过检测无刷直流电动机三相平均线电压的六个过零点作为换相点.理论分析和实验结果表明提出的方法在较宽的工作范围内对电动和发电两种工作模式得到的换相信号都与霍尔位置传感器输出的换相信号相位一致,可使用与霍尔传感器配套的控制芯片.     

无刷直流电动机的无速度传感器数字控制系统设计

设计了一种无刷直流电动机BLDCM(BrushLess DC Motor)无速度传感器变频调速系统.以数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)为数字控制器、智能功率模块IPM(Intelligent PowerModule)为功率逆变器组成硬件系统,采用反电势过零检测法进行电子换向,实现了BLDCM的无速度传感器转速跟踪.介绍了功率驱动主电路,交、直流变换部分采用单相桥式不控整流电路,以提高逆变电路所需的直流电压.通过检测关断相的反电势过零点来获得转子的位置信号,以控制绕组电流的切换,驱动电动机运转.论述了转速与电流反馈信号的检测.使用T法测转速;采用霍尔电流传感器检测直流侧母线电流;系统中转速和电流均由PID控制器进行调节.控制系统软件由主程序和中断程序组成,给出了系统软件的流程图.实验结果表明,系统调速性能良好.     

无位置传感器六相永磁BLDCM控制系统设计

提出了基于SVPWM控制和电流调节控制的无位置传感器六相无刷直流电机(BLDCM)的起动控制,不仅能有效控制起动电流大小,而且可以改善BLDCM开环起动性能。设计了基于DSP的无位置传感器六相永磁BLDCM控制系统,充分运用DSP中的两个事件管理器,通过软件编程实现了SVPWM的开环起动控制,通过反电势检测法获取转子位置信号和速度信号。系统设计保证六相电机每套绕组既能独立工作,又能两套绕组同时工作,且具有软、硬件结合逐级递升的多重保护功能。实验结果表明,该控制系统很好地实现了六相BLDCM基于SVPWM和电流调节控制的开环起动,以及基于反电势位置检测的闭环运行。     

无刷直流电动机的反电势逻辑换向

本文根据无位置传感器无刷直流电动机的基本原理，采用TI公司的电机数字化控制功能强大的数字信号处理芯片及IR公司的功率驱动芯片IR2130，对反电势检测转子位置信号，提出了一种新的无位置传感器无刷直流电机的反电势逻辑换相方法。     

磁悬浮飞轮用无刷直流电动机无位置传感器控制研究

给出了一种有效的磁悬浮飞轮(MSFW)用无刷直流电动机无位置传感器控制方法。将不导通相端电压选出与电压参考信号进行比较得到一个方波信号,此信号发生改变时即是不导通相绕组反电动势过零点,延时30°电角度进行换相。实验结果表明,这种无位置传感器控制方法能够在较大的速度范围内有效地进行换相和控制,能大大提高磁悬浮飞轮运行的可靠性和安全性。     

基于反电势直接检测法的无刷直流电动机控制系统

为实现无刷直流电动机(BLDCM)无位置传感器控制,设计了一种通过直接检测空闲绕组反电动势来确定转子位置的BLDCM控制方案。重点介绍了反电势检测原理以及常用检测方法存在的不足,详细阐述了一种采用ADC在PWM ON期间直接检测反电势,并通过软件补偿提高过零检测精度的方法;详细讨论了BLDCM闭环换向运行和起动策略的工作过程。实验结果表明,该系统换向准确,高速运行稳定可靠,具有很好的工程实用价值。