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无刷直流电机无位置传感器控制系统的研究与设计
| 论文题名： | 无刷直流电机无位置传感器控制系统的研究与设计 |
| 关键词： | 电动三轮车;无刷直流电机;无位置传感器;转矩脉动抑制;移相补偿 |
| 摘要： | 无刷直流电机(Brushless DC Motor，BLDCM)因其结构简单、调速性能好、运行可靠，在家电、电动车和工业等领域得到了广泛应用。BLDCM无位置传感器控制省略了位置传感器，避免了位置传感器安装使用带来的不利影响，因此受到人们的极大关注。本文以电动三轮车用BLDCM为被控对象，对BLDCM无位置传感器控制系统进行分析与研究。 本文首先对BLDCM的组成结构和工作原理进行研究，且推导了其数学模型。并对BLDCM的机械特性和调速特性进行研究与分析，为后续BLDCM无位置传感器控制系统的设计奠定了理论基础。 其次，针对电动车负载大小的不确定性，对于不同转速下反电势过零点产生的移相问题，通过理论分析与实验验证，得出了补偿角的拟合曲线，有效提高了转子检测的精度。针对BLDCM无位置传感器控制系统在静止或低速时启动困难的问题，通过转子二次定位方式，提高转子位置定位的准确性；采用软件升频升压方式使电机外同步加速，不依赖硬件电路，实现了电机带负载启动能力的提升，启动过程中实时检测电流大小，避免因长时间通过大电流而损坏系统；电机启动过程中检测反电势过零点信号，当连续七次检测到反电势过零点信号，系统由外同步加速切换到自同步运行状态。针对BLDCM换相转矩脉动问题，设计了一种基于Cuk变换电路的转矩脉动抑制方法，根据Cuk变换电路升降压的特点，改变母线电压大小，从而抑制换相转矩脉动。 最后，采用LabVIEW建立了BLDCM无位置传感器控制系统仿真模型，验证了系统的可行性。通过设计无位置传感器控制系统硬件电路和软件功能模块，搭建了电动三轮车控制系统实验平台，并进行了实验测试。实验结果验证了本文所设计的复合式启动方法和反电势过零点移相补偿方法的可行性和合理性。 |
| 作者： | 黎文权 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 童军;季凌云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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