直流无刷电机控制PIC程序(全部整合)

直流无刷电机控制PIC程序(全部整合)
直流无刷电机控制PIC程序(全部整合)

#include //2008.4.24--14点00分#include

#include

int charge_delay,jm,lkk,trial,run_num,protect_num;

char m,n,k,s,L,tri;

char hall_num; //循环次数

char hall_number; //1+3+2+10+8+9=33(一个循环和),hallless_protect()

int pwm_hi; // pwm占空比上限

int pwm_cycle; // pwm周期

int pwm_lo; // pwm占空比下限,由A/D结果确定

int pwm_real; // pwm占空比实际

int ad_result; // A/D转换结果

bit ghy,run_flag; //运行标志---0,未运行,停止

bit flag_autohand; //开始为-----自动

void delay(delay_num)

int delay_num;

{

int j;

for (j=delay_num;j>1;j--)

{

asm("nop");

}

}

union adres

{

int y1;

unsigned char adre[2];

}adresult;

void para_chushihua()

{

protect_num=0;

trial=0b10110000;

tri=0x00;

lkk=10;

hall_num=0x00;

hall_number=0x00;

run_flag=0; //运行标志---0,未运行,停止

flag_autohand=1; //开始为-----自动

pwm_cycle= 240; // pwm周期

// pwm_hi=pwm_cycle-5; // pwm占空比上限

pwm_hi=pwm_cycle-1; // pwm占空比上限

pwm_real=pwm_cycle; // 实际pwm占空比为pwm周期上限

pwm_lo=0x0A; //设定下限+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ++++++++

}

void nointerupt_chushihua()

{

INTCON=0X00; //禁止中断

}

void Io_chushihua()

{

// ADCON1=0x8e; //RA0/AN0--VOLTAGE 电压采样,右对齐1

ADCON1=0x86; //设定RA0--RA6设定为I/O口;TRISA =0x09; //RA0---PROTECT保护(电流保护和过温保护)--输出,0--不保护,1--保护;

//RA1----PSW1,继电器,输出,0,电源接通

//RA2----指示灯,输出0--->>

//RA3----按键,加,输入 1

//RA4----指示灯,输出0--->>

//RA5----RSW1,继电器,输出0,软启充电PORTA=PORTA&0x09; //RA1=0,----输出低电平,PSW1,继电器断

//RA2=0,----输出低电平,指示灯灭

//RA4=0,----输出低电平,指示灯灭

//RA5=0,----输出低电平,RSW1,继电器断

RBPU=0; //RB端口内部弱上拉电路禁止

TRISB =0xfe; //RB7=1, 空----输入

//RB6=1----HA,输入

//RB5=1----HB,输入

//RB4=1----HC,输入

//RB3=1----停,输入,按钮

//RB2=1----启,输入,按钮

//RB1=1----自/手选择,输入,开关

//RB0=0----ST/STOP,输出,控制GAL PORTB=PORTB&0xfe; //RB0=0,----输出低电平,禁止GAL输出

TRISC =0x02; //RC7---A1+,PWMA1+,输出0

//RC6---A1, 输出0

//RC5---B1+,输出0

//RC4---B1,输出0

//RC3---C1+,输出0

//RC2---CCP1(PWM),输出,死区0

//RC1----减,输入,按钮 1

//RC0---C1,输出0 PORTC=0x06;

}

void protect()

{ //过流和过温保护

GIE=0; //关全局中断

pwm_real=pwm_hi; //PWM_real----PWM实时值CCPR1L=pwm_real; //设置PWM输出为最大

CCPR1H=0x00; //

CCP1CON=0x0c; //CCP1选择为PWM工作方式PR2=pwm_cycle; //设置PWM的周期

TRISC=TRISC&0xfb; //设置RC2---PWM输出

T2CON=0x00; //分频系数=0x00

TMR2ON=1; //启用TMR2

PORTC=0x00; //

PORTB=PORTB&0xfe; //RB0=0,----输出低电平,禁止GAL输出

while(1)

{

PORTA^=0b00010100;

delay(15000); //延时

}

}

void protect_run()

{ //过流和过温保护

GIE=0; //关全局中断

pwm_real=pwm_hi; //PWM_real----PWM实时值CCPR1L=pwm_real; //设置PWM输出为最大

CCPR1H=0x00; //

CCP1CON=0x0c; //CCP1选择为PWM工作方式PR2=pwm_cycle; //设置PWM的周期

TRISC=TRISC&0xfb; //设置RC2---PWM输出

T2CON=0x00; //分频系数=0x00

TMR2ON=1; //启用TMR2

PORTC=0x00; //

PORTB=PORTB&0xfe; //RB0=0,----输出低电平,禁止GAL输出

while(1)

{

// PORTA^=0b00010000; //RA4闪动

PORTA^=0b00000100; //RA2闪动

delay(15000); //延时

}

}

void PWM_chushihua()

{

// CCPR1L=0xa0;

// CCPR1H=0x00;

run_num=0;

pwm_real=pwm_hi; //PWM_real----PWM实时值CCPR1L=pwm_real; //设置PWM输出为最大

CCPR1H=0x00; //

CCP1CON=0x0c; //CCP1选择为PWM工作方式

PR2=pwm_cycle; //设置PWM的周期

TRISC=TRISC&0xfb; //设置RC2---PWM输出

T2CON=0x00; //分频系数=0x00

TMR2ON=1; //启用TMR2

}

void open_loopf() //开环运行50次,启动

{

k=0b00011000; //5 //HA,HB,HC,

s=PORTC&0b00000110; //1 0 1, B-C+

PORTC=k|s; //

delay(8000); //延时

k=0b10010000; //4 //HA,HB,HC,

s=PORTC&0b00000110; //1 0 0, A+B-

PORTC=k|s; //

delay(8000); //延时

k=0b10000001; //6 //HA,HB,HC,

s=PORTC&0b00000110; //1 1 0, C-A+

PORTC=k|s; //

delay(8000); //延时

k=0b00100001; //2 //HA,HB,HC,

s=PORTC&0b00000110; //0 1 0, B+C-

PORTC=k|s; //

delay(8000); //延时

k=0b01100000; //3 //HA,HB,HC,

s=PORTC&0b00000110; //0 1 1, A-B+

PORTC=k|s; //

delay(8000); //延时

k=0b01001000; //1 //HA,HB,HC,

s=PORTC&0b00000110; //0 0 1, C+A-

PORTC=k|s; //

delay(8000); //延时

}

void interrupt RB4_int()

{

char th;

run_num++;

if(run_num>10)

{run_num=10;}

m=PORTB;

//RB7-HA,RB5-HB,RB4-HC

m&=0xB0; //1 0 1 1 m^=0x90;//A=/A,B=B,C=/C //1 1 n=m>>4; //

switch(n)

{ //HA,HB,HC,

// case 1: k=0b01001000;break; //0 0 1, C+A-

// case 3: k=0b01100000;break; //0 1 1, A-B+

// case 2: k=0b00100001;break; //0 1 0, B+C-

// case 10:k=0b10000001;break; //1 1 0, C-A+

// case 8: k=0b10010000;break; //1 0 0, A+B-

// case 9: k=0b00011000;break; //1 0 1, B-C+

// default:k=0b00000000; //其它(000,111),0x00,输出为无效

case 1: k=0b00011000;break; //1 0 1, B-C+

case 3: k=0b01001000;break; //0 0 1, C+A-

case 2: k=0b01100000;break; //0 1 1, A-B+

case 10:k=0b00100001;break; //0 1 0, B+C-

case 8: k=0b10000001;break; //1 1 0, C-A+

case 9: k=0b10010000;break; //1 0 0, A+B-

default:k=0b00000000; //其它(000,111),0x00,输出为无效

}

s=PORTC&0b00000110; //取RC1,RC2状态

PORTC=k|s; //输出PORTC

if (RB7==0) {trial&=0b00110000;} //RB7=0

if (RB5==0) {trial&=0b10010000;} //RB5=0

if (RB4==0) {trial&=0b10100000;} //RB4=0

if (lkk>1) {lkk--;} //每20次测试一次

// tri=n;

// if ((tri&=0b00001000)==0) {trial&=0b00110000;} //RB7=0

// tri=n;

// if ((tri&=0b00000010)==0) {trial&=0b10010000;} //RB5=0

// tri=n;

// if ((tri&=0b00000001)==0) {trial&=0b10100000;} //RB4=0

// if (lkk>2) {lkk--;} //每20次测试一次else

{

while(trial!=0b00000000)

{

GIE=0; //关全局中断

pwm_real=pwm_hi; //PWM_real----PWM 实时值

CCPR1L=pwm_real; //设置PWM输出为最大

CCPR1H=0x00; //

CCP1CON=0x0c; //CCP1选择为PWM工作方式

PR2=pwm_cycle; //设置PWM的周期

TRISC=TRISC&0xfb; //设置RC2---PWM输出

T2CON=0x00; //分频系数=0x00

TMR2ON=1; //启用TMR2

PORTC=0x00; //

PORTB=PORTB&0xfe; //RB0=0,----输出低电平,禁止GAL输出

while(1)

{

PORTA^=0b00010000; //RA4闪动

for (jm=15000;jm>1;jm--)

{

asm("nop");

}

}

}

trial=0b10110000;

lkk=10;

}

RBIF=0;

}

void max_min_compare()

{

if (pwm_real>pwm_hi) pwm_real=pwm_hi;

if (pwm_real

}

main(void)

{

para_chushihua(); //参数初始化

nointerupt_chushihua(); //禁止中断初始化

Io_chushihua(); //I/O初始化

PWM_chushihua(); //PWM初始化

RA1=0; //RA1-PSW1发送低电平,接通电源

RA5=0; //RA5-RSW1发送低电平,主电路充电延时

RA2=0; //RA2,指示灯灭

RA4=0; //RA4,指示灯灭

delay(100); //主电路充电延时

RB0=0; //ST/(-STOP)发送低电平,禁止GAL输出

delay(100);

RA1=1; //RA1-PSW1发送高电平,接通电源

for(charge_delay=0;charge_delay<50;charge_delay++)

{

delay(15000);

}

RA5=1; //RA5-RSW1发送高电平,主电路充电延时

delay(100); //主电路充电延时

PP: asm(" nop"); //

RBIF=0; //禁止RB4-7中断,清RBIF 标志设定

RBIE=0; //禁止RB4-7中断,RBIE设定

GIE=0; //关全局中断

RA2=0; //RA2,指示灯灭

RA4=0; //RA4,指示灯灭

run_flag=0; //运行标志---由RB2按钮设置

while(run_flag==0) //----------主程序-------------//

{ //RB2启动键,低电平有效

if (RB2==0) run_flag=1; //运行标志---由RB2按钮设置

delay(100); //延时

} //

while(run_flag==1) //运行,则执行......

{

int ope; //设定开环运行次数为12次int openloopn; //

RB0=1; //ST/(-STOP)发送高电平,开放GAL输出

delay(100); //延时

RA4=1;

// pwm_real=180;

pwm_real=230;

delay(500); //延时

// ope=10; //设定开环运行次数为20次

ope=3; //设定开环运行次数为20次

for (openloopn=0;openloopn<=ope;openloopn++)

{ //0 00000000000000000

CCPR1L=pwm_real; //设置开环下PWM输出值----130

open_loopf(); //开环运行20次,启动

} //----------------------- //000000000000000000

delay(6000); //延时

RBIF=0; //RB4-7中断,RBIF标志设定

RBIE=1; //RB4-7中断,RBIE设定

GIE=1; //开全局中断

RA2=1; //----------------------- pwm_real=pwm_hi; //-----------------------

ghl: asm(" nop"); //

if ((pwm_real<110)&&(run_num<10)) //如果pwm_real<140,但是run_num<10,表明未动,则

{ //protect_run();

protect_run();

}

while(RA0==1) //RA0=1,过流和过温保护

{ //

delay(150); //调用延时程序

protect_num++; //

if (protect_num>30)//如果30次保护,则认为是真正保护(过温和过流保护软件滤波)

{protect();} //过流和过温保护

} //

protect_num=0; //

if(RB1==1) flag_autohand=1; //自/手标志设定,标志设定

else flag_autohand=0; //RB1=1---AUTO;自动

//RB1=0---HAND;手动

//----------------------- if (flag_autohand==1)

{ //11 111111111111111111

if (pwm_real>pwm_lo) pwm_real-=1; //自动

else pwm_real=pwm_lo;

}

//11111111111111111111

else

{

if(RA3==0) //加(低有效), 则

{

if (pwm_real

else pwm_real=pwm_hi;

}

if(RC1==0) //减(低有效),则

{

if (pwm_real>pwm_lo) pwm_real-=1;

else pwm_real=pwm_lo;

}

}

max_min_compare();

CCPR1L=pwm_real; //设置PWM输出

delay(4500); //调用延时子程序

while(RA0==1) //RA0------过流和过温保护输入,高电平保护

{ //

protect(); //过流和过温保护

} //

while(RB3==0)

{ //RB3停机键,低电平有效

run_flag=0; //运行标志---由RB3按钮设置

}

if (run_flag==0) //停机,则跳转至......

{

for(;pwm_real

{

delay(2000); //至上限否?

CCPR1L=pwm_real; //设置PWM输出为最大

}

RB0=0; //ST/(-STOP)发送低电平,禁止GAL输出

para_chushihua(); //参数初始化

nointerupt_chushihua(); //禁止中断初始化

PWM_chushihua(); //PWM初始化

run_num=0;

goto PP;

}

else

{

// run_num=0;

goto ghl;

}

}

// goto PP;

}

驱动轮直流电机选择计算

驱动轮直流电机选择计算 The final edition was revised on December 14th, 2020.

驱动轮电机用于驱动 AGV 的运行,包括AGV 的直行及差速转弯。在选择电机时,我们通常需要计算出电机的额定功率、额定转矩、额定转速等[28]。而在驱动电机的参数计算之前首先需要明确 AGV 的各项设计要求,如表3-1 所示。 3.1.1 电动机的选择 1. 驱动力与转矩关系 AGV 在地面行驶时,轮子与地面接触,AGV 克服摩擦力向前行驶,电机输出转矩Tq 为小车提供驱动力。而Tq 经减速机减速后得到输出转矩Tt 输出至驱动轮,输出转矩Tt 为: 式中 g i ——减速机减速比; q T ——电机输出转矩; t T ——输出转矩; ——电机轴经减速机到驱动轮的效率。 驱动轮在电机驱动下在地面转动,此时相对于地将形成一个圆周力,而地面对驱动轮也将产生一个等值、反向的力t F ,该力即为驱动轮的驱动力[29] 。驱动力为: 式中 q R ——驱动轮的驱动半径。 由于驱动轮一般刚性较好,视其自由半径、静力半径、滚动半径三者相同,均为q R 。 2. 驱动力与阻力计算 小车在行驶过程中要克服各种阻碍力,这些力包括:滚动阻力f F 、空气阻力w F 、坡度阻力r F 、加速度阻力j F 。这些阻力均由驱动力t F 来克服,因此: (1) 滚动阻力f F 滚动阻力在 AGV 行驶过程中,主要由车轮轴承阻力以及车轮与道路的滚动摩擦阻力所组成,f F 大小为:

式中 F——车轮与轴承间阻力; fz F——车轮与道路的滚动摩擦阻力。 fg 其中,车轮轴承阻力 F为: fz 式中P——车轮与地面间的压力,AGV设计中,小车自重m为100kg,最大载重量 M为200kg,因此最大整车重量为300kg,一般情况下,AGV前行过程中,有三轮m ax 同时着地,满足三点决定一平面的规则,各轮的压力为P=1000N[30]; d——车轮轴直径,驱动轮在本次设计中选择8寸的工业车轮,即d=48mm; D——车轮直径,查文献[40]可知,驱动轮在本次设计中选择8 寸的工业车轮,即D=200mm; μ——车轮轴承摩擦因数,良好的沥青或混凝土路面摩擦阻力系数为—,μ =。 F为: 车轮与道路的滚动摩擦阻力 fg 式中Q——车轮承受载荷,Q=1000N; f——路面摩擦阻力系数,f=。 则: F: (2)空气阻力 w 空气阻力是 AGV 行驶过程当中,车身与空气间形成了相对运动而产生于车身上的阻力,该阻力主要由法向力以及侧向力两部分组成。空气阻力与AGV 沿行驶方向的投影面积以及车身与空气的相对运动速度有关,但由于AGV工作于室内,基本工作环境中无风,且速度不快,同时 AGV 前后方的投影面积均不大,因此认为空气阻力F[31]。 ≈ w F: (3)坡度阻力 r AGV 所实际行驶的路面并非理想化绝对平整,而是存在一定的坡度[32],当 AGV行驶到该坡度处时,重力将产生一个沿着坡度方向的阻力,这个阻力就被称之为坡度阻F,表达式为: 力 r 式中G——AGV 满载总重量; α——最大坡度。 在 GB/T 20721-2006“自动导引小车国标”中表示:路面坡度(H/L)定义为在100mm 以上的长度范围内,路线水平高度差与长度的最大比值,路面坡度的最大比值需要小于(含),对于 AGV 精确定位的停车点,路面坡度需要小于(含)[33]。取坡度: 因此: F: (4)加速度阻力 j

无刷直流电机数学模型(完整版)

电机数学模型 以二相导通星形三相六状态为例,分析BLDC的数学模型及电磁转矩等特性。为了便于分析,假定: a)三相绕组完全对称,气隙磁场为方波,定子电流、转子磁场分布皆对称; b)忽略齿槽、换相过程和电枢反应等的影响; c)电枢绕组在定子内表面均匀连续分布; d)磁路不饱和,不计涡流和磁滞损耗。 则三相绕组的电压平衡方程可表示为: 错误!未找到引用源。(1) 式中:错误!未找到引用源。为定子相绕组电压(V);错误!未找到引用源。为定子相绕组电流(A);错误!未找到引用源。为定子相绕组电动势(V);L为每相绕组的自感(H);M为每相绕组间的互感(H);p为微分算子p=d/dt。 三相绕组为星形连接,且没有中线,则有 错误!未找到引用源。(2) 错误!未找到引用源。(3) 得到最终电压方程: 错误!未找到引用源。(4) e c c 图.无刷直流电机的等效电路 无刷直流电机的电磁转矩方程与普通直流电动机相似,其电磁转矩大小与磁通和电流幅值成正比 错误!未找到引用源。(5) 所以控制逆变器输出方波电流的幅值即可以控制BLDC电机的转矩。为产生恒定的电磁转矩,要求定子电流为方波,反电动势为梯形波,且在每半个周期内,方波电流的持续时间为120°电角度,梯形波反电动势的平顶部分也为120°

电角度,两者应严格同步。由于在任何时刻,定子只有两相导通,则:电磁功率可表示为: 错误!未找到引用源。(6) 电磁转矩又可表示为: 错误!未找到引用源。(7) 无刷直流电机的运动方程为: 错误!未找到引用源。(8) 其中错误!未找到引用源。为电磁转矩;错误!未找到引用源。为负载转矩;B为阻尼系数;错误!未找到引用源。为电机机械转速;J为电机的转动惯量。 传递函数: 无刷直流电机的运行特性和传统直流电机基本相同,其动态结构图可以采用直流电机通用的动态结构图,如图所示: 图2.无刷直流电机动态结构图 由无刷直流电机动态结构图可求得其传递函数为: 式中: K1为电动势传递系数,错误!未找到引用源。,Ce 为电动势系数; K2为转矩传递函数,错误!未找到引用源。,R 为电动机内阻,Ct 为转矩系数;T m为电机时间常数,错误!未找到引用源。,G 为转子重量,D 为转子直径。基于MATLAB的BLDC系统模型的建立 在Matlab中进行BLDC建模仿真方法的研究已受到广泛关注,已有提出采用节点电流法对电机控制系统进行分析,通过列写m文件,建立BLDC仿真模型,

无刷直流电机的驱动及控制

无刷直流电机驱动 James P. Johnson, Caterpiller公司 本章的题目是无刷直流电动机及其驱动。无刷直流电动机(BLDC)的运行仿效了有刷并励直流电动机或是永磁直流电动机的运行。通过将原直流电动机的定子、转子内外对调—变成采用包含电枢绕组的交流定子和产生磁场的转子使得该仿效得以可能。正如本章中要进一步讨论的,输入到BLDC定子绕组中的交流电流必须与转子位置同步更变,以便保持磁场定向,或优化定子电流与转子磁通的相互作用,类似于有刷直流电动机中换向器、电刷对绕组的作用。该原理的实际运用只能在开关电子学新发展的今天方可出现。BLDC电机控制是今天世界上发展最快的运动控制技术。可以预见,随着BLDC的优点愈益被大家所熟知且燃油成本持续增加,BLDC必然会进一步广泛运用。 2011-01-30 23.1 BLDC基本原理 在众文献中无刷直流电动机有许多定义。NEMA标准《运动/定位控制电动机和控制》中对“无刷直流电动机”的定义是:“无刷直流电动机是具有永久磁铁转子并具有转轴位置监测来实施电子换向的旋转自同步电机。不论其驱动电子装置是否与电动机集成在一起还是彼此分离,只要满足这一定义均为所指。”

图23.1 无刷直流电机构形 2011-01-31 若干类型的电机和驱动被归类于无刷直流电机,它们包括: 1 永磁同步电机(PMSMs); 2 梯形反电势(back - EMF)表面安装磁铁无刷直流电机; 3 正弦形表面安装磁铁无刷直流电机; 4 内嵌式磁铁无刷直流电机; 5 电机与驱动装置组合式无刷直流电机; 6 轴向磁通无刷直流电机。 图23.1给出了几种较常见的无刷直流电机的构形图。永磁同步电机反电势是正弦形的,其绕组如同其他交流电机一样通常不是满距,或是接近满距的集中式绕组。许多无刷直流电

一种无刷直流电动机控制系统设计

一种无刷直流电动机控制系统设计

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一种无刷直流电动机控制系统设计 摘要:介绍了MOTORALA公司专门用于无刷直流电机控制的芯片MC33035和 MC33039的特点及其工作原理,系统设计分为控制电路与功率驱动电路两大部分,控制电路以MC33035/33039为核心,接收反馈的位置信号,与速度给定量合成,判断通电绕组并给出开关信号。在驱动电路设计中,采用三相Y联结全控电路,使用六支高速MOSFET 开关管组成。通过实验,电机运行稳定。 关键词:无刷直流电机;MC33035/33039;控制电路;驱动电路 Design of control system for Brushless DC Motors SUN GuanQun;SHI Ming;TONG LinYi;XU YiPing Abstract:It introduces the MOTORALA company used for the characteristics o f the chip MC33035 and MC33039 which control the brushless direct curren t motor exclusively and its work principle. The system design divides into tw o major parts: the control circuit and the power driver circuit, the control circ uit take MC33035/33039 as the core, receive feedback position signal, with th e speed to the quota synthesis, the judgment circular telegram winding and p roduces the switching signal. In the actuation circuit design, uses the three-p hase Y joint all to control the electric circuit, uses six high speed MOSFET swit ching valve to compose. Through the experiment, the electric motor moveme nt stable is reliable. Keywords:Brushless DC motor;MC33035/33039;control circuit;drive circuit 1.引言 永磁直流无刷电机是近年来迅速成熟起来的一种新型机电一体化电机。该电机由定子、 转子和转子位置检测元件霍尔传感器等组成,由于没有励磁装置,效率高、结构简单、工作特 性优良,而且具有体积更小、可靠性更高、控制更容易、应用范围更广泛、制造维护更方便 等优点,使无刷电机的研究具有重大意义。 本系统设计是利用调压调速,根据调整供电PWM电源的占空比进而调整电压的方式实 现。本设计采用无刷直流电机专用控制芯片MC33035,它能够对霍尔传感器检测出的位置 信号进行译码,它本身更具备过流、过热、欠压、正反转选择等辅助功能, 组成的系统所需 外围电路简单,设计者不必因为采用分立元件组成庞大的模拟电路,使得系统的设计、调试 相当复杂,而且要占用很大面积的电路板。 MC33035和MC33039这两种集成芯片也可以方便地完成无刷直流电动机的正反转、 运转起动以及动态制动、过流保护、三相驱动信号的产生、电动机转速的简易闭环控制等。

机器人直流无刷电机参数

机器人直流无刷电机是一种应用在智能机器人驱动上的微型电机产品,具备驱动、减速、提升扭矩功能,主要由微型直流无刷电机、齿轮箱组装而成,也称为机器人电机;这种直流无刷电机属于非标电机齿轮箱,采用定制参数、性能特点、结构方式,定制参数范围,直径规格在3.4mm-38mm之间,额定电压在3V-24V,输出力矩范围:1gf.cm到50Kgf.cm之间,减速比范围:5-1500;输出转速范围:5-2000rpm; 机器人直流无刷电机产品参数: 产品名称:儿童智能陪护机器人电机齿轮箱 电压:3V-24V 空载转速:15000 空载电流:300MA 工作温度:-20 (85) 产品说明:儿童智能陪护机器人电机齿轮箱为特定客户开发设计,只作为儿童智能陪护机器人电机齿轮箱的方案展示。 标准直流无刷电机产品参数: 产品名称:5v直流减速电机 产品分类:直流减速电机 电压:5 VDC 材质:五金 旋转方向:cw&ccw 齿轮箱回程差:≤2°(可定制) 轴承:烧结轴承;滚动轴承 轴向窜动:≤0.1mm(烧结轴承);≤0.1mm(滚动轴承) 输出轴径向负载:≤20N(烧结轴承);≤30N(滚动轴承) 输入速度:≤15000rpm 工作温度:-30 (100)

产品名称:直流无刷减速电机(齿轮电机) 产品分类:无刷减速电机 产品规格:Φ20MM产品 电压:12V 空载电流:220 mA (可定制) 负载转速:2.4-1000 rpm(可定制) 减速比:5/25/125/625:1(可定制) 机器人直流无刷电机定制参数、规格范围: 尺寸规格系列:3.4mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、28mm、32mm、38mm; 电压范围:3V-24V 功率范围:0.1W-40W 输出力矩范围:1gf.cm到50Kgf.cm 减速比范围:5-1500; 输出转速范围:5-2000rpm; 生产厂家

直流无刷电机的控制技术

直流无刷电机的控制技术 摘要围绕直流无刷电机控制运用广泛技术——基于DSP的控制系统进行了系统研究,采取模糊控制策略,设计出上位监控系统,数字化、智能化的控制系统提出方案,实践证明了系统的平稳性和快速性满足要求。 关键词直流无刷电机;DSP控制;模糊控制 0引言 数字信号(Digital Signal Processing ,DSP)是涉及很多学科,它广泛被用于很多学科与技术领域。数字信号处理器称为DSP芯片,适用在数字信号处理运算的微处理器,能够快速的在数字信号处理算法上实现。现今,DSP芯片用于运动上的控制、数控机床的控制、航天航空的控制、电力系统上的操作、自动化仪器的控制等各个领域[1],该文主要介绍这种基于DSP芯片控制直流无刷电机智能化控制系统的设计。 1 系统结构设计 系统组成由“PC 上位机、电源单元、TMS320LF2407 DSP芯片、无刷直流电机、检测单元、功率驱动模块、通讯接口”等。(见图1) 1.1 DSP芯片的选择 DSP芯片的选择是很重要的,选对了DSP芯片才能设计出其外围电路和其他电路。DSP芯片的选择要根据实际的应用系统进行确定。DSP芯片由于场合不同选择的也就不同,我们要考虑DSP芯片的运算速度、价格、运算精度、功耗、硬件的资源等。我们根据系统要求,选择TI公司TMS320LF2407芯片。 1.2无刷直流电机 该电机采取1500转/分, 无刷直流电机采用1.78A、27V电压进行供电,电机换向电路主要是由控制和驱动组成,直流无刷电机自身属于机电能量转换部分,该部分由电机电枢、永磁、传感器组成。我们把电机的电轴绕组在定子上、把永磁放在转子上,其目的是为了实现换向。无刷直流电机的工作方式是两相导通的星型3相6状态,这样操作方式是因为转子在旋转定子电流中进行不断换相来保证两个磁场电流方向不发生改变,控制3相定子电流通电顺序与大小控制电机旋转的速度。 1.3功率的驱动模块 TOSHIBA公司采用IPM系列智能型模块,IPM主要集成了检测、控制、逻辑、保护电路这样有效提高了稳定性与可靠性。东芝的高速光耦TLP550(F)是

无刷直流电机控制系统的设计

1引言无刷直流电机最本质的特征是没有机械换向器和电刷所构成的机械接触式换向机构。现在,无刷直流电机定义有俩种:一种是方波/梯形波直流电机才可以被称为无刷直流电机,而正弦波直流电机则被认为是永磁同步电机。另一种是方波/梯形波直流电机和正弦波直流电机都是无刷直流电机。国际电器制造业协会在1987年将无刷直流电机定义为“一种转子为永磁体,带转子位置信号,通过电子换相控制的自同步旋转电机”,其换相电路可以是独立的或集成于电机本体上的。本次设计采用第一种定义,把具有方波/梯形波无刷直流电机称为无刷直流电机。从20世纪90年代开始,由于人们生活水平的不断提高和现代化生产、办公自动化的发展,家用电器、工业机器人等设备都向着高效率化、小型化及高智能化发展,电机作为设备的重要组成部分,必须具有精度高、速度快、效率高等优点,因此无刷直流电机的应用也发展迅速[1]。 1.1 无刷直流电机的发展概况 无刷直流电动机是由有刷直流电动机的基础上发展过来的。 19世纪40年代,第一台直流电动机研制成功,经过70多年不断的发展,直流电机进入成熟阶段,并且运用广泛。 1955年,美国的D.Harrison申请了用晶体管换相线路代替有刷直流电动机的机械电刷的专利,形成了现代无刷直流电动机的雏形。 在20世纪60年代初,霍尔元件等位置传感器和电子换向线路的发现,标志着真正的无刷直流电机的出现。 20世纪70年代初,德国人Blaschke提出矢量控制理论,无刷直流电机的性能控制水平得到进一步的提高,极大地推动了电机在高性能领域的应用。 1987年,在北京举办的德国金属加工设备展览会上,西门子和博世两公司展出了永磁自同步伺服系统和驱动器,引起了我国有关学者的注意,自此我国开始了研制和开发电机控制系统和驱动的热潮。目前,我国无刷直流电机的系列产品越来越多,形成了生产规模。 无刷直流电动机的发展主要取决于电子电力技术的发展,无刷直流电机发展的初期,由于大功率开关器件的发展处于初级阶段,性能差,价格贵,而且受永磁材料和驱动控制技术的约束,这让无刷直流电动机问世以后的很长一段时间内,都停

无刷电机常用计算公式 (1)

电机转速n (r/min ); 电枢表面线速度v (m/s ); 电枢表面圆周速度Ω (rad/s ); 电枢直径D (m ); 电机的极对数P ; 频率f (Hz); 每极总磁通Φ (Wb ); a :电枢绕组并联支路对数 电枢绕组每相有效匝数W A ; T U ?:电压损耗(开关管损耗等) 电势系数e K :是当电动机单位转速时在电枢绕组中所产生的感应电势平均值。 转矩系数T K :(N.m/A) 是当电动机电枢绕组中通入单位电流时电动机所产生的平均电磁转矩值。 额定功率N P :指电动机在额定运行时,其轴上输出的机械功率(W )。 额定电压N U :是指在额定运行情况下,直流电动机的励磁绕组和电枢绕组应加的电压值,(V )。 额定电流a I :是指电动机在额定电压下,负载达到额定功率时的电枢电流和励磁电流值,(A )。 额定转速N n :是指电动机在额定电压和额定功率时每分钟的转数,单位r/min. 额定转矩N T 2:是指额定电压和额定功率时的输出转矩,单位N.m 。 电机成品的已知量:额定转速N n 、p 、a 、e K 、T K 、a R 60pn f = n D v ?=60π 60 22n p f ?=?=Ωππ a n p C e ??=60 Φ?=e e C K e T C C ?=π 260 Φ?=T T C K a T a a a R U E U I ?--= 功率P :Ω=/P T 机械特性:=n 无刷直流电动机稳态特性的4个基本公式: 电压平衡方程式:T a a a a U R I E U ?+?+= 感应电势公式:n K E e a ?= 转矩平衡方程式: 20T T T em += 电磁转矩公式: a T em I K T ?=

直流无刷电机的控制系统设计方案

直流无刷电机的控制系统设计方案1 引言 1.1 题目综述 直流无刷电机是在有刷直流电机的基础上发展起来的,它不仅保留了有刷直流电机良好的调试性能,而且还克服了有刷直流电机机械换相带来的火花、噪声、无线电干扰、寿命短及制造成本高和维修困难等等的缺点。与其它种类的电机相比它具有鲜明的特征:低噪声、体积小、散热性能好、调试性能好、控制灵活、高效率、长寿命等一系列优点。基于这么多的优点无刷直流电机有了广泛的应用。比如电动汽车的核心驱动部件、电动车门、汽车空调、雨刮刷、安全气囊;家用电器中的DVD、VCD、空调和冰箱的压缩机、洗衣机;办公领域的传真机、复印机、碎纸机等;工业领域的纺织机械、医疗、印刷机和数控机床等行业;水下机器人等等诸多应用[1]。 1.2 国内外研究状况 目前,国内无刷直流电机的控制技术已经比较成熟,我国已经制定了GJB1863无刷直流电机通用规范。外国的一些技术和中国的一些技术大体相当,美国和日本的相对比较先进。当新型功率半导体器件:GTR、MOSFET、IGBT等的出现,以及钕铁硼、钐鈷等高性能永磁材料的出现,都为直流电机的应用奠定了坚实的基础。近些年来,计算机和控制技术快速发展。单片机、DSP、FPGA、CPLD等控制器被应用到了直流电机控制系统中,一些先进控制技术也同时被应用了到无刷直流电机控制系统中,这些发展都为直流电机的发展奠定了坚实的基础。 经过这么多年的发展,我国对无刷电机的控制已经有了很大的提高,但是与国外的技术相比还是相差很远,需要继续努力。所以对无刷直流电机控制系统的研究学习仍是国内的重要研究内容[2]。 1.3 课题设计的主要内容 本文以永磁方波无刷直流电机为控制对象,主要学习了电机的位置检测技术、电机的启动方法、调速控制策略等。选定合适的方案,设计硬件电路并编写程序调试,最终设计了一套无位置传感器的无刷直流电机调速系统。本课题涉及的技术概括如下:

无刷直流减速电机参数

概述 无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。无刷电机是指无电刷和换向器(或集电环)的电机,又称无换向器电机。 无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体,为了检测电动机转子的极性,在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号,用来控制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号,用来控制和调整转速;提供保护和显示等等。 参数 无刷直流减速电机参数分为标准参数和定制电机参数; 标准小型电机参数如下: 直径尺寸:4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、16mm、18mm、20mm、22mm、28mm、32mm、38mm; 齿轮箱材质分为:金属、塑胶材质结构; 输出转速:5-2000rpm; 减速比:5-1500; 功率:3V-24V; 输出扭矩:1gf-cm到50KGf-cm; 定制参数,即可按照项目设备需求定制无刷直流减速电机参数、规格和性能需求。

用途 小型无刷直流减速电机广泛应用在医疗器械,智能家居,机器人,汽车驱动,自动化设备,光学设备,精密仪器,工控设备等领域;按照应用方式分为:持续负载应用、可变负载应用、定位应用;在智能家居、智慧城市、机器人自动化领域均有广泛应用,通常是定制参数,规格模式。 品牌介绍 深圳市兆威机电股份有限公司成立于2001年,是一家研发、生产精密传动系统及汽车精密注塑零组件的制造型企业,为客户提供传动方案设计,零件的生产与组装的定制化服务。

开题报告无刷直流电机的控制系统

合肥师范学院本科生毕业论文(设计)开题报告 (学生用表) 装 订 线

第l章主要叙述了无刷直流电机的发展趋势、无刷直流电机的控制技术、研究背景及意义。 第2章首先介绍了无刷直流电机的基本结构和工作原理,然后给出了常见的无刷直流电机的数学模型及其推导过程,在此基础上对无刷直流电机的稳态特性进行了详细分析。 第3章对本控制系统的总体结构和设计进行介绍。主要包括控制系统的整体方案,控制芯片,控制技术以及控制策略的选择。 第4章对控制系统的硬件电路进行设计,包括DSP最小系统、功率驱动电路、采样检测电路、保护电路等的设计,并对各个部分进行了详细的分析。 第5章以TI公司的CCS开发环境为开发工具,对整个控制系统的软件部分进行了设计。 第6章总结与展望,总结了本文的主要工作,展望了以后工作的研究方向。 五、可行性分析 此次研究是在指导老师的指导下搜集,查阅相关资料,确定能够通过应用DSP 芯片进行控制是最优方案,采用TI公司的TMS320F2812作为控制器。根据现在无刷直流电机的控制技术的发展水平和未来的发展趋势及可操作性进行分析,该课题能够顺利进行。 六、设计方案 6.1无刷直流电机的基本结构 无刷直流电机的设计思想来源于利用电子开关电路代替有刷直流电机的机械换向器。普通有刷直流电机由于电刷的换向作用,使得电枢磁场和主磁场的方向在电机运行的过程中始终保持相互垂直,这样能够产生最大的转矩,从而驱动电机不停地运转下去。无刷直流电机取消电刷实现了无机械接触换相,做成“倒装式直流电机"的结构,将电枢绕组和永磁磁钢分别放在定子和转子侧。无刷直流电机必须具有由控制电路、功率逆变桥和转子位置传感器共同组成的换相装置以实现电机速度和方向的控制[5]。因此,可以认为无刷直流电机是典型的机电一体化器件,其基本结构由电动机本体、驱动控制电路及转子位置传感器三部分组成,如图所示。 无刷直流电机的构成 6.2无刷直流电机的工作原理 普通直流电机的电枢在转子上,而定子产生固定不变的磁场。为了使直流电机旋转,需要通过换相器和电刷不断地改变电枢绕组中电流的方向,使两个磁场的方向始终保持相互垂直,从而产生恒定的转矩驱动电动机不断旋转[6]。 无刷直流电动机为了去掉电刷,将电枢放到定子上,而转子做成永磁体,这样的结构正好与普通直流电动机相反。然而即便是这样的改变仍然不够,因为直流电通入定子上的电枢以后,产生的不变磁场还是不能使电动机转动起来。为了达到使电动机

直流无刷低速电机参数

直流无刷低速电机是一种低转速驱动电机,主要传动结构由减速齿轮箱、驱动无刷电机组装而成,这种低转速设备也称为直流无刷减速电机,减速齿轮箱是采用定制参数的非标齿轮箱作为减速器,直径规格在3.4mm-38mm之间,额定电压在3V-24V,输出力矩范围:1gf.cm到50Kgf.cm之间,减速比范围:5-1500;输出转速范围:5-2000rpm; 直流无刷低速电机参数: 产品名称:直流无刷减速电机(齿轮电机) 产品分类:无刷减速电机 产品规格:Φ20MM产品 电压:12V 空载电流:220 mA (可定制) 负载转速:2.4-1000 rpm(可定制) 减速比:5/25/125/625:1(可定制) 产品名称:6V直流减速电机 产品分类:直流减速电机 外径:6mm 材质:塑料 旋转方向:cw&ccw 齿轮箱回程差:≤3° 轴承:烧结轴承;滚动轴承 轴向窜动:≤0.3mm(烧结轴承);≤0.2mm(滚动轴承) 输出轴径向负载:≤0.3N(烧结轴承);≤4N(滚动轴承)

产品名称:24v直流减速电机 外径:22mm 材质:塑料 旋转方向:cw&ccw 齿轮箱回程差:≤3°(可定制) 轴承:烧结轴承;滚动轴承 轴向窜动:≤0.1mm(烧结轴承);≤0.1mm(滚动轴承)输出轴径向负载:≤50N(烧结轴承);≤100N(滚动轴承)输入速度:≤15000rpm 工作温度:-20 (85)

定制直流无刷低速电机参数、规格范围: 尺寸规格系列:3.4mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、28mm、32mm、38mm; 电压范围:3V-24V 功率范围:0.1W-40W 输出力矩范围:1gf.cm到50Kgf.cm 减速比范围:5-1500; 输出转速范围:5-2000rpm; 产品特点:体积小、质量轻、减速范围广、扭矩大、噪音低、精度高、应用范围广。 产品应用: 直流无刷低速电机广泛应用在智能家居领域、智能汽车驱动、智能通讯设备、电子产品设备、智能医疗设备、智能机器人设备、智慧物流设备、工业自动化设备等。

无刷直流电机工作原理详解

日期: 2014-05-28 / 作者: admin / 分类: 技术文章 1. 简介 本文要介绍电机种类中发展快速且应用广泛的无刷直流电机(以下简称BLDC)。BLDC被广泛的用于日常生活用具、汽车工业、航空、消费电子、医学电子、工业自动化等装置和仪表。顾名思义,BLDC不使用机械结构的换向电刷而直接使用电子换向器,在使用中BLDC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。 另外,BLDC更优的扭矩和外形尺寸比使得它更适合用于对电机自身重量和大小比较敏感的场合。 2. BLDC结构和基本工作原理 BLDC属于同步电机的一种,这就意味着它的定子产生的磁场和转子产生的磁场是同频率的,所以BLDC并不会产生普通感应电机的频差现象。BLDC中又有单相、2相和3相电机的区别,相类型的不同决定其定子线圈绕组的多少。在这里我们将集中讨论的是应用最为 广泛的3相BLDC。 定子 BLDC定子是由许多硅钢片经过叠压和轴向冲压而成,每个冲槽内都有一定的线圈组成了绕组,可以参见图。从传统意义上讲,BLDC的定子和感应电机的定子有点类似,不过在定子绕组的分布上有一定的差别。大多数的BLDC定子有3个呈星行排列的绕组,每 个绕组又由许多内部结合的钢片按照一定的方式组成,偶数个绕组分布在定子的周围组成了偶数个磁极。 BLDC的定子绕组可以分为梯形和正弦两种绕组,它们的根本区别在于由于绕组的不同连接方式使它们产生的反电动势(反电动势的相关介绍请参加EMF一节)不同,分别呈现梯形和正弦波形,故用此命名了。梯形和正弦绕组产生的反电动势的波形图如图和图

直流无刷伺服电机运动控制系统设计

直流无刷伺服电机运动控制系统设计 Motionchip是一种性能优异的专用运动控制芯片,扩展容易,使用方便。本文基于该芯片设计了一款可用于直流有刷/无刷伺服电机的智能伺服驱动器,并将该驱动器运用到加氢反应器超声检测成像系统中,上位机通过485总线分别控制直流有刷电机和无刷电机,取得了很好的控制效果,满足了该系统的高精度要求。 在传统的电机伺服控制装置中,一般采用一个或多个单片机作为伺服控制的核心处理器。由于这种伺服控制器外围电路复杂,计算速度慢,从而导致控制效果不理想。近年来,许多新的电机控制算法被研究并运用于电机控制系统中,如矢量控制、直接转矩控制等。随着这些控制算法的日益复杂,必须具备高速运算能力的处理器才能实现实时计算和控制。为了适应这种需要,国外许多公司开发了控制电机专用的高档单片机和数字信号处理器(DSP)。现在,通常使用的伺服控制器的控制核心部分大都由DSP和大规模可编程逻辑器件组成,这种方案可以根据不同需要,灵活的设计出性能很好的专用伺服控制器,但是一般研制周期都比较长。 MotionChip的特点 MotionChip是瑞士Technosoft公司开发的一种高性能且易于使用的电机运动控制芯片,它是基于TMS320C240的DSP,外围设置了许多电机伺服控制专用的可编程配置管脚。TMS320C240是美国TI公司推出的电机控制专用16位定点数字信号处理器,其具有高速的运算能力和专为电机控制设计的外围接口电路。MotionChip很好的利用了该DSP的优点,并集成多种电机控制算法于一身,以简化用户设计难度为目的,设计成为一种新颖的电机专用控制芯片。MotionChip有着集成全部必要的配置功能在一块芯片的优点,它是一种为各种电机类型进行快速和低投入设计全数字、智能驱动器的理想核心处理器。具有如下特点: ?可用于控制5种电机类型:直流有刷/无刷电机、交流永磁同步电机、交流感应电机和步进电机,且易于嵌入到用户的硬件结构中; ?可以选择独立或主从方式工作,并可根据需要,设置成通过网络接口进行多伺服控制器协同工作; ?全数字控制环的实现,包括电流/转矩控制环、速度控制环、位置控制环; ?可实现各种命令结构:开环、转矩、速度、位置或外环控制,步进电机的微步进控制,并可实现控制结构的配置,其中包括交流矢量控制; ?可以配置使用各种运动和保护传感器(位置、速度、电流、转矩、电压、温度等); ?使用各种通讯接口,可以实现RS232/RS485通讯、CAN总线通讯; ?基于Windows95/98/2000/ME/NT/XP平台,强大功能的IPM Motion Studio 高级图形编程调试软件:可通过RS232快速设置,调整各参数与编程运动控制程序。其功能强大的运动语言包括:34种运动模式、判决、函数调用,事件驱动运动控制、中断。因此便于开发和使用。 ?可以通过动态链接库TMLlib,利用VC/VB实现PC机控制;也可以与Labview和PLC无缝连接,通过动态链接库,用户可以在上层开发电机的控制程序,研究控制策略。 运动控制系统设计

无刷直流电机SPEED计算

SPEED分析87SWS-1电磁性能 一、 分析计算说明: 1、转子的材料为TP—A27E,转子的充磁方式为正弦(通过测量电机反电动势 得出)。 根据厂家提供的退磁曲线得出 剩磁Br=0.286T, 内禀矫顽力Hcj=2.34×105A/m, 相对回复磁导率为1.05, 密度为3800kg/m3 2、定子材料为50DW470,其B-H曲线如图(1)所示 图(1) 3、转子和定子的参数设置后如图(2)所示: 此处简化成空气 图(2)

4、本次电机分析 1)电参数:绕组为星形联接,绕组的线径为Φ0.19mm,匝数为670匝,漆膜厚度为0.02mm,骨架厚度liner设为0.625mm,槽隙绝缘参数等都按理想默认值设置。绕组的具体绕法如图(3)所示: 图(3) 2)磁参数:通过修正XBrT参数把电机的反电动势调至于实际相符。经过调整XBrT=1.4,SPEED软件计算出的EFM与实际的反电动势如图所示: 电机500r/min时的反电动势波形 实际测量波形SPEED计算波形 3)控制参数: 额定电压为:310V,驱动方式:Drive为方波驱动,峰值限流ISP:0.6, 占空比DuCy:1,控制方式SW_CtL为:V120_Q1(上桥壁斩波),斩波形式为Soft,斩波频率为20KHz。晶体管正向导通压降设为1V,二极管正向导通压降设为0.6V,其余均按理想的默认设置。 4)损耗:设置为1400r/min是的损耗功率为0.5W。

二、设置完成后用SPEED进行模拟计算分析得出下组曲线: 1、转矩——转速曲线 2、电流——转速曲线

3、输出功率——转速曲线 4、效率——转速曲线

无刷直流电动机PWM 控制方案

第三章、用EL-DSPMCKIV实现无刷直流电动机PWM 控制方案 实验概述: 本实验是一个无刷直流电动机的PWM控制系统。结构简单,用到的模块也较少。下面给出每个模块的输入与输出量名称及其量值格式 (一)、无刷直流电动机PWM 控制原理简介 无刷直流电动机从结构上讲更接近永磁同步电动机(我们在下一章节中做详细介绍),控制方法也很简单,主要是通过检测转子的位置传感器给出的转子磁极位置信号来确定励磁的方向,从而保证转矩角在90 度附近变化,保证电机工作的高效率。定子换相是通过转子位置信号来控制,转矩的大小则通过PWM的方法控制有效占空比来调控。 我公司提供过两种直流无刷电机,一种以前提供过的57BL-02直流无刷电机的额定电压为24V,额定转速为1600rpm,转子极数为4,也就是2 极对,还有一种是现在提供的57BL-0730N1直流无刷电机,该电机额定转速为3000rpm,转子极数为10,也就是5极对,这两种电机的转子位置都由霍尔传感器提供,同时由此计算出电机的转速,控制程序样例没有电流环。 (二)、系统组成方案及功能模块划分 本实验为开环和闭环实验,通过几个模块信号处理最终用BLDCPWM模块产生IPM 驱动信号来控制直流无刷电机转动。

下图为一个开环控制的系统功能框图,参考占空比信号经由RMP2CNTL 模块处理,变成缓变信号送到PWM产生模块。霍尔传感器的输出脉冲信号,经由DSP的CAP1、CAP2、CAP3端口被DSP获取。通过霍尔提供的转子位置信息HALL3_DRV模块判断转子位置,并将该转子位置信息通过计数器传递给BLDC_3PWM_DRV 模块,该模块通过占空比输入、设定开关频率以及转子的位置信息产生相应的PWM 信号作用于逆变器中的开关管,从而驱动电动机旋转。

无刷直流电机控制系统的设计

无刷直流电机控制系统 的设计 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

1引言无刷直流电机最本质的特征是没有机械换向器和电刷所构成的机械接触式换向机构。现在,无刷直流电机定义有俩种:一种是方波/梯形波直流电机才可以被称为无刷直流电机,而正弦波直流电机则被认为是永磁同步电机。另一种是方波/梯形波直流电机和正弦波直流电机都是无刷直流电机。国际电器制造业协会在1987年将无刷直流电机定义为“一种转子为永磁体,带转子位置信号,通过电子换相控制的自同步旋转电机”,其换相电路可以是独立的或集成于电机本体上的。本次设计采用第一种定义,把具有方波/梯形波无刷直流电机称为无刷直流电机。从20世纪90年代开始,由于人们生活水平的不断提高和现代化生产、办公自动化的发展,家用电器、工业机器人等设备都向着高效率化、小型化及高智能化发展,电机作为设备的重要组成部分,必须具有精度高、速度快、效率高等优点,因此无刷直流电机的应用也发展迅速[1]。 无刷直流电机的发展概况 无刷直流电动机是由有刷直流电动机的基础上发展过来的。 19世纪40年代,第一台直流电动机研制成功,经过70多年不断的发展,直流电机进入成熟阶段,并且运用广泛。 1955年,美国的申请了用晶体管换相线路代替有刷直流电动机的机械电刷的专利,形成了现代无刷直流电动机的雏形。 在20世纪60年代初,霍尔元件等位置传感器和电子换向线路的发现,标志着真正的无刷直流电机的出现。 20世纪70年代初,德国人Blaschke提出矢量控制理论,无刷直流电机的性能控制水平得到进一步的提高,极大地推动了电机在高性能领域的应用。 1987年,在北京举办的德国金属加工设备展览会上,西门子和博世两公司展出了永磁自同步伺服系统和驱动器,引起了我国有关学者的注意,自此我国开始了研制和开发电机控制系统和驱动的热潮。目前,我国无刷直流电机的系列产品越来越多,形成了生产规模。

直流无刷微型电机参数

直流无刷微型电机是一种常用的驱动电机,具有减速、提升扭矩功能,主要结构由直流无刷电机,减速齿轮箱集成制造组装而成,也称为直流无刷减速电机;非标直流无刷微型电机通常采用定制参数开发而成,例如定制参数范围,直径规格在3.4mm-38mm之间,额定电压在3V-24V,输出力矩范围:1gf.cm到50Kgf.cm之间,减速比范围:5-1500;输出转速范围:5-2000rpm; 直流无刷微型电机参数: 产品名称:直流无刷减速电机(齿轮电机) 产品分类:无刷减速电机 产品规格:Φ20MM产品 电压:12V 驱动电机:无刷电机 齿轮箱类型:行星齿轮箱 空载电流:220 mA(可定制) 负载转速:2.4-1000 rpm(可定制) 减速比:5/25/125/625:1(可定制) 微型无刷直流减速电机齿轮箱具有体积小、重量轻、力矩大、低噪音、超长寿命、不易损坏的特点。兆威生产的微型直流无刷减速电机,采用、通用的直流无刷电机,性能稳定,匹配性,适用于多种领域。

非标定制无刷微型电机齿轮箱产品: 产品名称:机器关节无刷舵机 产品分类:无刷减速电机 产品名称:无刷舵机 工作电压:24V 额定电流:1.22A 额定扭矩:4.2NM 空载转速:38RPM 额定转速:34RPM 小控制角:0.17° 关节模式:0~360° 操作温度:0~60°C 产品说明:机器关节无刷舵机应用于机器人的角度传感器和齿轮传动装置,提高了机器人的关节控制,让机器人关节转动和其它可移动部位的位置更具灵活性。

无刷微型电机标准参数产品: 产品名称:6V直流减速电机 产品分类:直流减速电机 外径:6mm 材质:塑料 旋转方向:cw&ccw 齿轮箱回程差:≤3° 轴承:烧结轴承;滚动轴承 轴向窜动:≤0.3mm(烧结轴承);≤0.2mm(滚动轴承)输出轴径向负载:≤0.3N(烧结轴承);≤4N(滚动轴承)

无刷直流电机控制技术综述

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/6115982707.html, 无刷直流电机控制技术综述 作者:黄秀勇 来源:《山东工业技术》2017年第14期 摘要:在十九世纪电机诞生的时候,其中实用性的电机就是无刷的形式,其得到了广泛 的运用,随着时代的发展,在上世纪中叶的时候晶体管诞生,直流无刷电机也随之应运而生,无刷直流电机的应用十分广泛,在各个领域都有涉猎。 关键词:直流无刷电机;技术研究;控制技术 DOI:10.16640/https://www.360docs.net/doc/6115982707.html,ki.37-1222/t.2017.14.201 0 引言 经过不断的演变与发展,无刷直流电机综合了交流电机和直流电机的全部优点出现在人们的视野当中,它的出现大大的提高了生产的效率,减少了能源的消耗,得到了广泛的应用和普及。在电机领域中,新型无刷电机的品种众多,其性能和价格都不尽相同,就其的控制来说具有多种方法。 1 无刷直流电机的特点 随着科技的发展,无刷直流电机的出现代替了许多传统的电机,在各个领域都得到了广泛的应用,它具有传统直流电机的全部优点,但同时又除去了碳刷、滑环结构,它在投入使用的过程中具有速度很低的优点,这就大大的减少了用电率,虽说其速度低但其产生的功率却十分巨大,其体积小、重量轻的优点省去了减速机的超大负载量,在使用的过程中效率十分高。由于其除去了碳刷,所以减少了很多消耗,这就使它的省电率相当高,再加上其在运作时不会产生火花,对于一些爆炸性的场所来说更具备安全性,对其的维修和保养方面来说也是十分容易的。综合其特点来看,和其他种类的电机相比其优异性非常显著,因此,无刷直流电机凭借着其充分的优势在很多场合都发挥着重要的作用。 2 转子位置检测技术 逆变器功率器在进行运转的时候,转子在进行运转的时候位置会发生改变,在其位置发生改变的同时会触发组合,使其组合的状态进行不同的改变,这就是无刷直流电机的运行原理,由此看来,想要准确的控制无刷直流电机的运行就必要确保转子的位置,与此同时还要对转子触发的功率器件组合进行相应准时的切换,想要做到这一点是相当困难的。 通过科技水平的不断提高,相关学者提出了检测转子位置的一种新的办法。首先准备一些非磁性导电质地的材料,把这些材料粘在永磁转子的外部;其次,相关设备在工作时会使非磁性材料上产生涡流效应,进而使转子的位置发生相应的改变,最后通过观察检测电压来确定转

无刷直流电机的经典换相方式

无刷直流电机经典换相方式(转) [日期:2008-12-5] 作者:来源: 1、引言 你希望在你的新产品中使用无刷伺服电机吗?平时,我们可能也常碰到一些关键词,例如“梯形波式”,“正弦波式”和“矢量控制”。只有当你了解了他们的真正含义,才能在你的新设计中选择正确的产品。 在过去的十年甚至二十年中,伺服电机市场已经从有刷伺服转变成无刷伺服的市场,这主要是由无刷伺服的低维修率和高稳定性所决定的。在这十几年中,驱动部分在电路和系统方面的技术已发展的非常完善。控制方式也已经完全可以实现那些关键词所描述的功能。 大部分的高性能的伺服系统都采用一个内部控制环来控制力矩。这个内部的力矩环通过和外部的速度环和位置环的配合以达到不同的控制效果。外部控制环的设计是与匹配的电机没有关系的,而内部的力矩环的设计则与所匹配的电机的性能息息相关。 有刷电机的力矩控制是非常简单的,因为有刷电机自身可完成换相工作。所输出的力矩是和有刷电机两极输入的直流电压成正比的。力矩也可通过P-I控制回路轻松地得到控制。P-I控制回路的主要功能就是通过检测电机实际电流和控制电流之间的偏差,实时地调整电机的输入电压。 图1 由于无刷电机自身没有换相功能,所以相对应的控制方式就比较复杂。无刷电机有三组线圈,有别于有刷电机的两组线圈。为了获得有效的力矩,无刷电机的三组线圈必须根据转子的实际位置进行相互独立的控制。这种驱动方式就充分地说明了对无刷电机控制的复杂性。 2、无刷电机基础 简单来说,无刷电机主要由旋转的永磁体(转子)和三组均匀分布的线圈(定子)组成,线圈包围着定子被固定在外部。电流流经线圈产生磁场,三组磁场相互叠加形成一个矢量磁场。通过分别控制三组线圈上的电流大小,我们可以使定子产生任意方向和大小的磁场。同时,通过定子和转子磁场之间的相互吸引和排斥,力矩便可自由地得到控制。

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