前置电流型两象限斩波器的无刷直流电机控制器研究

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基于提前换相法的无刷电机转矩波动控制

基于提前换相法的无刷电机转矩波动控制作者：杨晓武,叶汉民,卿启新来源：《现代电子技术》2010年第19期摘要:无刷直流电机具有输出转矩大,良好的静、动态调速性能等优点而广泛应用于工业自动化,汽车及航空航天等领域。

但电磁转矩波动是无刷直流电机固有的特性之一,它一直制约着无刷直流电机在控制性能要求较高的应用领域的应用,针对无刷直流电机换相时引起的电磁转矩波动,分析其原因,并且提出提前导通换相的方法控制电磁转矩波动。

该方法通过设置提前导通角,加快了换相相的电流上升速度,使得跟关闭相的电流衰减率相匹配,目的是使非换相相的电流幅度波动趋于零,从而达到抑制电机转矩波动的目的。

最后通过Matlab建立仿真系统,证实了该方法的正确性及推广前景。

关键词:无刷直流电机; 转矩波动; 电流换相; 导通角中图分类号:TN919-34文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)19-0156-03Suppression of Torque Ripple for Brushless DC Motor by Advance Phase ConversionYANG Xiao-wu, YE Han-min, QING Qi-xin(College of Mechanical and Control Engineering, Guilin University of Technology, Guilin 541004, China)Abstract: As the brushless direct current motor (BLDCM) has the advantages of large output torque, good static and dynamic performance of speed adjustment, it′s widely used in many fields such as industrial automation, automobile and aerospace, and so on, but the torque ripple, as an inherent quality for BLDCM, restricts the BLDCM application in the fields in which the higher control performance is needed. The reason that causes torque ripple in brushless DC motor during the commutation is analyzed. The method of the advance phase conversion is proposed, which sets the conduction angle iraised current of the commutation matched with the current attenuation ratio, and make the non-commutation phase current ripple amplitude tended to zero. The method is very useful in the torque ripple suppression. A simulation system was built with Matlab. The simulation result shows that the method is feasible and can be widely promoted.Keywords: brushless DC motor; torque ripple; current commutation; conduction angle0 引言无刷直流电机的转矩波动一直是研究的重点,它的产生主要有两方面[1]:第一是电机的本体结构设计所产生,如气隙磁场、齿槽等都可以导致转矩波动,要消除转矩波动需要新型高磁性材料和高精度制造设备,且对电机结构有全新布局。

直流斩波电路

直流斩波电路直流斩波电路（DC Chopper）是一种用来控制直流电动机的电路。

它可以为直流电机提供高效的调速和转向控制，因此在工业应用中非常广泛。

直流斩波电路主要由斩波器、控制电路和直流电源组成。

斩波器是控制电动机转速和方向的核心部分，它通过调节输出电压和电流的波形来实现电机的控制。

控制电路则通常采用微处理器或单片机，用来控制斩波器的工作状态和输出信号的频率、幅值和相位。

直流电源则是为整个系统提供电能，以保证电机能够正常运行。

斩波器斩波器是直流斩波电路中最重要的部分，它通常包括一个开关器件和一个电感元件。

开关器件可以是晶闸管、MOSFET管、IGBT管等。

而电感元件则是用来限制输出电流和平滑输出电压波形的。

在斩波器中，当开关器件导通时，电感元件会吸收输入电源中的能量，同时输出电压也会上升。

而当开关器件关断时，电感元件会反向放电，同时输出电压也会下降。

通过改变开关器件的工作状态，我们就可以改变电源的输出电压和电流波形，从而实现对电动机的控制。

控制电路在直流斩波电路中，控制电路主要负责控制斩波器的开关状态。

控制电路通常由微处理器或单片机实现，可以使用PID等算法来控制输出电压和电流的稳定性和响应性。

控制电路同样可以控制输出信号的频率、幅值和相位。

这些信号不仅可以控制电动机的运行状态，还可以用来监测电机的转速和位置，以实现更加精确的控制。

直流电源直流电源是为整个电路提供电能的部分，它的稳定性和可靠性对整个电路的运行非常重要。

在直流斩波电路中，直流电源通常采用整流电路和充电电路的结合，以实现对电池的充电和电机运行的供电。

直流电源的质量也直接影响了斩波器和控制电路的稳定性，因此需要特别注意。

应用直流斩波电路可以应用于各种不同类型的电机控制，包括直流电动机、无刷直流电机和步进电机等。

它的高效能和高精度控制使得它在精密控制和节能降耗等方面具有广泛的应用前景。

除此之外，直流斩波电路还可以应用在光伏逆变器、风力发电机、电子变压器等领域中，以实现对电能的转换和传输。

无刷直流电机论文(刘志强)

【摘要】永磁无刷直流电动机（BLDC）是随着电机控制技术、电力电子技术和微电子技术的发展而出现的一种新型电机。

它是在有刷直流电动机的基础上发展起来的。

由于无刷直流电动机既具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具备直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多特点, 因此成为研究热点。

本文以无刷直流电动机（BLDC）为控制对象，应用DSP为微处理器进行了无刷直流电动机控制系统的软硬件设计。

无刷直流电动机控制系统是具有数字化特点的电动机控制系统，通过数字信号处理器与相关模拟电路的组合，成功地实现了对电机控制的数字化处理。

经过实验表明控制系统满足了无刷直流电动机高性能伺服控制所需参数的准确性与实时性要求。

系统硬件采用以TMS320LF2407为处理器；逆变器采用以IGBT构成的全桥电路，并采用光耦3140对其驱动；设计了硬件互锁电路，在硬件上防止逆变器的上桥臂与下桥臂的直通；同时设计了必要的保护电路（包括过流保护、过压保护等保护电路）。

整个系统的硬件设计采取了很多EMC措施，采用控制电路与驱动电路分两块PCB板的设计方法，增强了系统的可靠性。

系统软件采用C语言编写的程序，整个控制系统软件将采用主程序、服务子程序和中断子程序所组成。

主程序完成芯片初始化、变量的初始化等。

服务子程序完成A/D转换、键盘扫描、数字PI控制、软件换相、PWM产生等。

【关键词】无刷直流电动机DSP数字化处理伺服控制【Abstract】Brushless Direct Current Motor is a new type motor which developed on base of Direct Current Motor due to the advancement of the power electronics 、motor control technology and microprocessor . Because this type of motor not only have the merit of the AC induction motor for simple structure、reliable operation and easy upholding but also have the merit of the Direct Current Motor for high performance、no lose and easy control. the research and application of it has draw lots of attention of the researchers in this field in resent years.The design use Brushless Direct Current Motor as an object, completing the design of high performance control system of BLDC based on DSP. The system has the characteristic of digital motor control ,Via assembled DSP and analogue circuit accomplishing the digital control of motor. Experimentation indicates the system fulfill the demand of veracity and real time for the high performance servo control system of BLDCThe hardware of the system use the TMS320LF2407 as the microprocessor; the converters is made of the IGBT to form the bridge circuit and the drive circuit is made of the optocouple. In order to avoid the direct shoot of the bridge the design also consider the protection of it and the protection circuit is offeredin the design. Many EMC method is adopted throughout the design of hardware.The C program is offered here .The structure of the software of the whole design is made of the main program、subprogram and interrupt program . main program finish the initiation of the chip and variable of the program. The interrupt program and subprogram finished the tasks of A/D transform、the scan of the keyboard 、digital PI control、the converting of the phase and PWM generating edc .【Key Words】Brushless Direct Current MotorDSPdigital control of motorservo control system目录第1章绪论-5-1.1 引言 (5)1.2无刷直流电动机国内外研究概况 (6)1.3 无刷直流电动机的基本组成环节 (8)1.4 无刷直流电动机的基本工作原理 (10)1.5 磁极位置信号的检测 (10)1.6 本论文的主要工作.................. 错误!未定义书签。

两相导通无刷直流电机直接转矩控制性能改进研究

本文围绕无刷直流电机直接转矩控制技术展开研究,以两相导通无刷直流电机为研究对象,旨在提高无刷直流电机控制性能,为无刷直流电机的进一步发展和应用奠定基础。首先,本文详细介绍无刷直流电机的结构和工作原理,建立了星型连接电机的数学模型。
介绍了无刷直流电机纯转矩环直接转矩控制系统实现方法,并建立了相应的Matlab/Simulink 仿真模型。其次,从改进电机控制方法提高控制性能的角度出发,通过对空间电压矢量尤其是零矢量的研究,指出传统六扇区控制方法即在纯上管或纯下管零矢量作用时,续流二极管会随关断相反电动势的大小变化而导通,引起关断相续流,增加了转矩脉动。
两相导通无刷直流电机直接转矩控制性能改进研究
无刷直流电机具有效率高、结构简单、功率密度大等优点,在各领域内的应用越来越广,研究分析高性能的无刷直流电机驱动系统具有十分重要的经济和社会意义。直接转矩控制(DTC)技术将电磁转矩作为被控变量以实现对电机转矩的直接控制,这种控制方式简单,动、静态性能突出,自提出以来一直是电机高性能控制领域研究的热点。
针对这一问题,本文提出一种DTC十二扇区零矢量控制方法,并给出了十二扇区划分理论依据,重Байду номын сангаас建立了相应的电压矢量选择表。仿真和实验结果表明,十二扇区控制方法能够有效避免传统六扇区关断相续流的现象,显著降低电机转矩脉动,提高了系统性能。
再次,从简化控制系统硬件特别是传感器,提高控制性能角度出发,研究一种基于低分辨率信号的转子位置获取方法,在十二扇区控制方法的基础上建立无刷直流电机分辨率位置传感器DTC系统,并通过仿真和实验验证了该系统显著提高了无刷直流电机性能。最后,设计了基于DSPTMS320F28335的无刷直流电机硬件平台,并在该实验平台上进行相关实验的验证。

基于DSP控制的斩波器无刷直流电动机调压调速系统的设计

基于DSP控制的斩波器无刷直流电动机调压调速系统的设计曹金良;贾雪艳
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2010(036)004
【摘要】本文介绍了基于DSP芯片TMS320F240的他励永磁无刷直流电动机(BLDM)的调速控制系统.本文利用了TMS320F240芯片高速处理能力适用于电动控制的特点,使用双反馈闭环系统来实现BLDM的无静差调速.提出了设计方案和DSP的PI控制算法,并进行了系统的近似仿真.此设计提高了整个系统的可靠性和稳定性.
【总页数】2页(P63-64)
【作者】曹金良;贾雪艳
【作者单位】内蒙古大唐国际托克托发电有限公司;内蒙古电力勘测设计院,内蒙古,呼和浩特,010020
【正文语种】中文
【中图分类】TM761
【相关文献】
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二象限直流斩波器的工作原理

二象限直流斩波器的工作原理二象限直流斩波器又被称为单向直流斩波器，是一种用于控制直流电压的电子设备。

工作原理主要基于功率电子器件（例如二极管和晶闸管）的导通和截止控制，能将直流电压转换成可调节的脉冲直流电压，从而实现对直流电压进行控制。

为了更好地理解二象限直流斩波器的工作原理，我们可以分为三个部分来讨论：输入端、控制电路和输出端。

1.输入端：输入端主要是直流电源，它提供了一个恒定的电压源。

这个电压源可以是直流电池或直流稳压电源，它的电压通常在几十伏特到几百伏特之间。

这个直流电源提供了从正极到负极的直流电压。

2.控制电路：控制电路是二象限直流斩波器的核心部分，它负责对输出信号进行控制，以达到控制直流电压的目的。

控制电路通常由逻辑电路、计时电路和触发器等组成。

逻辑电路：逻辑电路将输入信号转换为控制信号，控制脉冲的生成和输出电压的调节。

根据输入信号的不同，逻辑电路可以采取不同的控制策略来实现输出电压的调节。

计时电路：计时电路用于控制脉冲的宽度和频率。

它可以根据需求来调整脉冲的宽度和频率，从而实现对输出电压的控制。

触发器：触发器用于控制一个或多个功率电子器件（例如二极管或晶闸管）的开关状态。

触发器将逻辑电路和计时电路的控制信号转换为适当的电压脉冲，以控制功率电子器件的导通和截止。

3.输出端：输出端是二象限直流斩波器输出的电压。

该电压是经过控制电路时基于输入信号置换得到的，可以是舒尔平方波、正方波或三角波。

通过控制电压的频率和脉宽，可以控制输出端的直流电压大小。

当二象限直流斩波器工作时，控制电路根据需求控制输出信号的脉冲宽度和频率，然后触发器根据控制信号来控制功率电子器件的导通和截止。

当功率电子器件导通时，直流电压会通过器件流动；当功率电子器件截止时，直流电压不会通过器件。

通过不断地使功率电子器件的导通和截止交替，最终可以实现对直流电压的控制。

总而言之，二象限直流斩波器通过控制电路和功率电子器件的协作工作，将输入直流电压转换成可调节的脉冲直流电压。

无刷直流电动机Anti_windupPID控制系统的研究

文章编号:16732095X (2008)0620086203无刷直流电动机Anti 2windup PID 控制系统的研究杜明星1,胡静2,赵刚1(1.天津理工大学自动化学院,天津300191;2.天津城建学院能源与机械工程系,天津300384)摘要:本文首先建立了无刷直流电动机系统的仿真模型,并在此模型的基础上,提出了具有一种抗积分windup 现象的变结构P I D 控制器,即基于Anti 2w i ndup 的P I D 控制器.仿真实验结果表明,该控制方法能较好地抑制积分饱和,实现系统的快速、无静差调节.关键词:无刷直流电动机;Anti 2w i ndup ;控制系统;仿真中图分类号:T M383.4文献标识码:AR esear ch on Anti 2w i ndup P ID con trol syste m of BLDCMD U M ing 2xing 1,HU Ji n g 2,Z HAO Gang1(1.School of E lectrica l Engineer i ng ,T ian ji n University of Technology ,T ian ji n 300191,Ch i na ;2.Depart ment ofTher m a l andM echan i ca l Engi neer i ng ,T i anji n Institute of Urban Constructi on ,T i anji n 300384,China)Abstr ac t :The paper establi shed si m ulati on m ode l of brush l ess direct current motor ,and on t he basis of t he m ode,l proposes a va riab l e 2struc t ure P ID controller that possesses prevents integra l satura tion .S i m u l atio n results sho w that t he m ethod per 2fectl y prevents i ntegrator sa t uratio n and realizes to regu l a te syste m rapidl y and accura tely .K ey word s :brushless DC motor ;Anti 2w i ndup ;control system;s i m u l atio n在电力拖动系统中,大范围的调速和转矩控制是必须的,在当前的技术条件下,普通的直流电动机、交流感应电动机和无刷直流电动机(Br ush less DCM otor ,简称BL DC M)均能较好地满足要求,但是普通的直流电动机需要较高的维护费用,交流感应电动机控制系统复杂,而无刷直流电动机因为没有电刷且永磁转子比较粗大,故维护费用较低、效率较高,此外,无刷直流电动机的控制系统相对比较简单[1].PI D 控制算法作为一种传统的控制算法以其实时性好、易于实现等特点广泛应用于各种控制系统中.由于电机存在着非线性、时变性等不确定因素[2],因此,采用理想的PI D 控制器很难达到要求的控制目标.在作者前期研究工作中,采用理想PI D 作为控制器对无刷直流电动机系统进行研究.研究结果表明,系统存在静差,调节积分系数和比例带均无法满足控制要求.发生这种现象主要归因于控制器输出限幅作用引起的饱和非线性特性,存在控制器的w i n dup 问题.控制器的w i n dup 问题一般被认为是控制器输出与输入之间存在非线性特性时,产生于控制器PI /PI D 积分部分的一种不良现象[3].为了使控制系统在出现此类饱和现象时仍能达到比较满意的性能指标,本文采用了Anti 2w i n dup 设计技术对具有此饱和特性的控制系统进行设计,取得较好的控制效果.1 BLDC M 数学模型本文主要以两相导通三相六状态为例对BL D 2C M 进行研究.假设BL DC M 为60相带整矩集中绕组,星形连接,磁路不饱和,不计涡流和磁滞损耗,忽略齿槽效应,三相对称绕组均匀分布于光滑定子表面,转子无阻尼绕组,不计永磁体阻尼作用,忽略定收稿日期:2007205222.第一作者:杜明星(1980) ),男,讲师,硕士.第24卷第6期2008年12月天津理工大学学报JOURNAL OF T IANJ IN UNIVER SITY OF TECHNOLOGY Vo.l 24No .6Dec .2008子绕组中心点电压.电压方程为U a=Ri a+(L-M)dd ti a+e aU b=B i b+(L-M)dd ti b+e bU c=Ri c+(L-M)dd ti c+e c(1)其中U a,U b,U c为三相定子绕组相电压,单位为V;i a,i b,i c为三相定子绕组相电流(A),e a,e b,e c为反电动势(V),R为定子绕组电阻(8);L为定子自感(H),M为定子绕组互感(H).电磁转矩方程为T e=P e/X=(e a i a+e b i b+e c i c)/X(2)其中X为电机的机械角速度,单位为rad#s-1.运动方程为T e=T L+B X+J d X/d t(3)其中B为阻尼系数(N#m#s#rad-1);J为转子的转动惯量(kg#m2);T e,T L分别为电磁转矩和负载转矩(N#m).2BLDCM仿真模型图1给出了BL DC M系统仿真的模型.系统采用转速电流双闭环结构,速度环为基于Anti2w indup的PI控制,电流环为PI控制.整个系统主要包括速度环中基于Anti2w i n dup的PI D控制器模块、电流环中PI控制器模块、逆变桥模块、电机本体模块(含电压方程部分、电磁转矩和运动方程部分)、触发模块等部分组成.图1BLDCM系统仿真模型F ig.1S i m u l a tion m ode l of BLDCM 2.1基于An ti2w indup的PID控制器模块文献[4]中,对基于Anti2w i n dup的PI D控制器的工作原理及结构进行了详细阐述,本文将不再累述.图2给出了基于Anti2w indup的PI D控制器的仿真模型.图2基于An ti2w i ndup的P ID控制器F ig.2An ti2w i ndup P ID contro ller2.2触发模块三相无刷直流电动机工作于两两导通方式(120b导通方式)时,常见的P WM调制方法有以下6种:H_P WM2L_ON、H_O N2L_P WM、O N_P WM、P WM _ON、H_P WM2L_P WM、O N_ON.本文采用图3给出了P WM_ON方式,作为调制策略.系统产生P WM信号的方式如图3所示,电流环控制器输出的控制量作为调节信号,一定频率的三角波作为载波,二者相互运算,得出P WM输出信号.调节信号较大时,P WM占空比较小,输出电压较低;调节信号较小时,P WM占空比较大,输出电压较高.通过调节电压的高低,实现对无刷直流电动机转速的调节.图3触发器模块F i g.3T r igger m odu l e2.3电机本体模块电机本体模块主要包括两大部分,分别是电气部分和机械部分,如图4所示.电气部分中反电动势利用s函数来实现,其他部件均根据无刷直流电动机的实际电路选取.机械部分根据无刷直流电动机的运动关系式计算得出.3仿真实验结果根据上述内容所建立的无刷直流电机控制系统#87#2008年12月杜明星,等:无刷直流电动机Anti2windup P I D控制系统的研究图4电机本体模块F ig.4BLDCM m odu le仿真模型,进行系统运行仿真实验.仿真对象为三相无刷直流电机,Y型连接,极对数p为1,额定电压U e 为36V,额定转速n e为500r/m i n,每相的电阻R为108,绕组自感L为0.00269H,绕组互感M为0.0005H,转动惯量J为0.005kg#m2,电势常数K e为0.037V/rad#s21.给定转速为50rad/s(约为477r/m i n),三角载波信号频率为1000H z.系统空载启动,且运行到给定速度后,于t=2s突加T L=0.1N#m的负载,得到系统转速、转矩、反电动势、相电流的变化波形,如图5所示.从仿真结果可以看出,由于系统空载启动,所以转速达到给定值后,转矩和电流变得很小,而反电动势只与转速有关,故其值保持恒定.当系统突加负载扰动后,转速没有较明显地变化,转矩和电流能较快地适应负载的变化,因此证明该系统具有较好的静、动态特性.4结论本文在建立无刷直流电动机的仿真模型的基础上,提出了一种变结构的PI D控制器,即基于Anti2 w indup的PI D控制器,该控制器能较好地抑制输出积分部分w i n dup现象,实现系统的无静差调节的功能.通过对仿真结果分析,证明该算法不仅具有较好的动态特性,能实现系统转速的快速、无静差调节.图5仿真结果F ig.5S i m u la ti on r esu lts参考文献:[1]Juan W,Dixo n,Iv n A,Lea.l Current control strategy forbrushless DC motors based on a co mm on DC si gnal[J].I EEE transactio ns on po wer electronics,2002,17(2):2322240.[2]汪海燕,李娟娟,张敏华.自适应模糊P ID控制的无刷直流电机及仿真[J].微电机,2003,36(4):14217. [3]刘金琨.先进P I D控制MATLAB仿真[M].北京:电子工业出版社,2004.[4]Scottedwa rd H ode lA,Char l es E H al.l Variab le2Struct u reP ID control to prevent i ntegrator w i ndup[J].I EEE trans2acti ons on i ndustrial e l ec tron i cs,2001,48(2):4422451.#88 #天津理工大学学报第24卷第6期。

无刷直流电动机智能控制器的研究的开题报告

无刷直流电动机智能控制器的研究的开题报告一、选题的背景和意义随着科技的发展，无刷直流电动机在各个领域得到越来越广泛的应用。

然而，传统的电动机控制方法已经无法满足对精度、效率和反应速度的要求。

因此，无刷直流电动机控制的研究显得非常重要。

目前，无刷直流电动机的控制器已经不再是一个简单的驱动电路，而是配备了各种传感器和微处理器的智能化控制器。

这使得电动机的控制更加准确和高效。

因此，本研究拟以无刷直流电动机智能控制器的研究为研究主题，旨在探究无刷电机的原理和特性，并将其应用于智能控制器中，提高电机的控制精度和效率。

二、研究的内容和方法本研究将分为以下几个部分：1. 无刷直流电动机的原理和特性分析。

通过阅读文献、分析实验数据，探究无刷电机的工作原理和其特性。

2. 无刷直流电动机的驱动电路设计。

根据无刷电机的特性和工作原理，设计出适合无刷电机的驱动电路。

3. 智能控制器的设计。

设计出一种能够智能控制无刷直流电动机的控制器，该控制器具有高精度、高效率和快速响应的特点。

4. 实际测试。

通过实际测试，验证智能控制器的控制精度和效率，并进一步优化控制器的设计。

本研究的方法主要是理论分析和实验测试相结合。

通过理论分析，了解无刷电机的特性和原理，优化控制器的设计。

通过实验测试，验证控制器的控制精度和效率，进一步优化控制器的设计。

三、预期成果和意义本研究预期的成果是设计出一种能够智能控制无刷直流电动机的控制器，并通过实验测试验证控制器的控制精度和效率。

这项成果将具有以下意义：1. 提高无刷电机的控制精度和效率，为工业自动化、机器人技术等领域的发展提供支持。

2. 为下一步无人驾驶汽车、智能机器人等应用场景的研发提供基础。

3. 优化电机控制器设计的思路和方法，为其他控制器设计提供借鉴。

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（ｕｏａｏｃｏ１ｏｔｅｔｒｏｙｃｎｃｌｎｖｒｔ，Ｘ’ ０２ｈｎ）ＡｔｍｔｎＳｈｏ．ＮｒｗｓｎＰｌｅｈｉｉｅｓｙｉｎ７７，ＣｉａｉｈｅｔａＵｉａ１０
Ａｂｔａｔ：ＴｈｓｐａｅｔｄｅｎｔｅｃｎｒｌｓｓｅｏｓｒｃｉｐｒｓｕｉｄｏｈｏｔｏｙｔｍｆＢＬＤＣＭａｅｎｔ — ｕｄａｔｃｒｅｈｐｅ，ｂｓｄｏｗｏｑａｒｎｕｒｎｔｃｏｐｒ
控制系统。通过与传统方式下仿真结果的对比，证明了通过前置电流型两象限斩波器能够有效抑
要用于换相保护，防止逆变器功率管关断时电感
电流无续流回路而产生大的ｄｄ损坏功率管。ｉｔ／
制无刷直流电机转矩和电流波动，同时改善电机
传统的三相全桥逆变器在工作时，六个功率
开关管全部（极性调制）部分（双或单极性调制）工
２电流波动分析
当电机运行在电动状态下时，忽略功率管导
作在ＰＷＭ状态。而图１所示系统中，功率开关管
ＴＴ１一６工作在１０导通方式下，其开通和关断由２。
参考文献张晓峰胡庆波吕征宇基于变换器的无刷直流电机转矩脉动抑制方法电工技术学报檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿上接第页系统有较强的适应性动态和稳态性能都有较大周波赵剑锋杨俊电流型两象限斩波器控制的无刷直流电动机控制器重庆大学学报自然科学版王兆安黄俊电力电子技术第四版北京机械工业出版社周波赵剑锋杨俊电流型两象限斩波器控制的无刷直流电动机的制动原理分析南京航空航天大学学报作者简介徐蕾男硕士研究方向为电机智能控制与测试技术
ａｄｂａｅｏｅａｉｎｏＤＣｎｒｋｐｒｔｆＢＬＭ．ｏ
ＫｅｏｄｙＷｒｓ：ＢＬＤＣＭ；Ｔ — ｕｄａｔｃｒｅｔｃｏｐｅ；Ｃｕｒｎｐｌｗｏｑａｒｎｕｒｎｈｐｒｒｅｔｒｐｅ；Ｓｉｌｔｏｄｌｉｍｕａｉｎｍｏｅ
制动性能。
１主电路结构
采用前置电流型两象限斩波器的无刷直流电机控制系统主电路结构如图１示。主电路由电流所型两象限斩波器和三相全桥逆变器组成Ｊ。
图１前置电流型两象限斩波器的无刷直流电机主电路图
ＳｕｙｏｔｄｎＴｗｏＱｕｄａｔＣｕｒｎｏｐｒＢ－ａｒｎｒｅｔＣｈｐｅＬＤＣＭｎｒＨｒＣｏｔｏｅ
ＸＵｅ，ＭＡｉｑｎＬｉＲｕ－ｉｇ，ＬＩＸｕ－ｕａ，ＣＡＯａｈｉＴｏ
电机电流和转矩波动，同时改善电机制动特性…。
在ＭｆｂＳｍｌｋ环境下建立了电流型两象ａａ／ｉｕｉｌｎ
压调速。制动时，以、Ｄ８为主，它们与Ｌ构成
Ｂｏｔｏｓ电路，使电机能量回馈电源。二极管Ｄ９主
限斩波器的仿真模型并将其应用于无刷直流电机
型两象限斩波器能够明显减少无刷直流电机电流和转矩波动，改善电机制动特性。关键词：无刷直流电机；斩波器；电流波动；仿真模型
中图分类号：Ｔ３Ｍ６＋１文献标志码：Ａ文章编号：１０，８８２１）２ｏ６一４０１６４（０００．ｏ２ｏ
通压降，则等效电路如图２所示。当ｒ当ｒＩ７关断
徽电机
前置电流型两象限斩波器的无刷直流电机控制器研究
徐
摘
蕾，马瑞卿，李虚怀，曹涛
７０７）１０２
（西北工业大学自动化学院，西安
要：研究了基于前置电流型两象限斩波器的无刷直流电机控制方法。介绍了电路的硬件结构，分
析了利用该方法抑制电机的电流和转矩波动，改善电机制动特性的原理。在Ｍａａ／ｉｕｎｔｂＳｌｋ环境下建ｌｍｉ立了控制系统的仿真模型，给出了仿真结果并与传统结构下的仿真结果进行了对比。结果表明，电流
Ｏ引言
本文对无刷直流电机电流波动进行了详细的分析。提出采用前置电流型两象限斩波器的方法减少
控制器根据位置传感器信号确定。功率开关管ｒＩ７
和Ｔ作在互补Ｐ８工ＷＭ状态。由于Ｔ一工作在１
低频状态，开关损耗大大减小。电机起动时，以１７、Ｄ７为主，构成降压型斩波电路，实现电机调
ＭａｌｂＳｍｕｉｋｃｒｕｍｓａｃ．Ｔｅｒｓｌｆｃｎｒｓｅｗｅｎｔｉｔｏｎｏｖｎｉｎｌｗａｏｆｒｔ／ｉｌｎｉｃａｔｎｅｈｅｕｔｏｏｔａｔｂｔｅｈｓｍｅｈｄａｄｃｎｅｔｏａｙｃｎｍｓｉｔａｈｙｔｍａｅｎｔ — ｕｄａｔｃｒｅｔｃｏｐｅａｏｄｅｆｃｉｅｅｓｉｅｒａｅｏｏｑｐｅｈｔｔｅｓｓｅｂｓｄｏｗｏｑａｒｎｕｒｎｈｐｒｈｓｇｏｆｅｔｖｎｓｎｄｃｅｓｆｔｒｕｅｒｐｌｉ
ａａｙｅｅｂｓｒｃｐｅｏｕｒｎｎｏｑｅｒｐｅｏＬＭ．ＥｓｂｉｅｉｌｔｎｍｏｅｎｎｌｚｄｔａｉｐｎｉｌｆｃｒｔａｄｔｒｕｐｌｆＢＤＣｈｃｉｅｉｔｌｈｄａｓａｓｍｕａｉｄｌｉｏ