电动真空泵驱动用无刷直流电机控制器的设计答辩PPT

2020 2 18 08届本科毕业设计PPT 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 题目电动真空泵驱动用无刷直流电机控制器的设计专业车辆工程学号1089311212学生李辉指导教师宋立伟 2020 2 18 P30 2 本人毕业设计期间 依托于哈工大电磁与电子技术研究所 如右侧照片 在宋立伟老师的指导下 完成 电动真空泵驱动用无刷直流电机控制器的设计 该控制器的基本功能及意义 该电动真空泵系统可实现在真空度达到85kPa时 使真空泵的电机停止工作 在真空度低于60kPa时 使真空泵的电机开始工作 改善了传统的机械式真空助力刹车系统的能源浪费及环境污染问题 电磁与电子技术研究所 2020 2 18 P30 3 电动真空泵控制器的系统设计 1 该控制器的系统组成 该电动真空泵控制器系统是由电机本体 驱动电路 信号电路 保护电路组成 2 设计方案比较主要分析电机的选择 控制芯片的选择 2020 2 18 P30 4 电机的选择 2020 2 18 P30 5 电机的选择 根据上表 可以看出 无刷直流电机更适于用作本控制器的驱动源 2020 2 18 P30 6 控制芯片的选择 单片机和DSP各有特点 前者控制功能强 后者数字信号处理能力强 因而 将高性能16位单片机加上DSP功能 就产生了dsPIC芯片 本设计选用Microchip公司推出的dsPIC30F4011单片机 它是性价比介于16位单片机 32位单片机及DSP中低档机之间的一款高性能数字信号控制器 由于dsPIC兼容了单片机和DSP芯片这两类产品的优点 因此它具有下列特点 丰富的外围部件 完整的DSP引擎 改进的中断能力 Flash存储器 灵活的重编程能力 强大的开发环境 引脚数少 使用优化的高级语言 方便PIC系列单片机用户移植现有的代码 熟悉的类似单片机的用户开发平台 此外 dsPIC还可以支持4M 24位的可寻址Flash程序存储体 以及32K 16位的数据存储空间 相对于其它许多单片机的5V供电及DSP的3 3V供电 dsPIC的供电电压是2 5 5 5V 2020 2 18 P30 7 电动真空泵控制器系统组成框图 2020 2 18 P30 8 结合框图得出小结 1 微控制器主要功能是根据电动机旋转方向的要求和来自霍尔转子位置传感器的三个输出信号 将它们处理成 功率驱动单元的六个功率开关器件 所要求的驱动顺序 微控制器的另一个重要作用是根据电压 电流和转速等反馈模拟信号 以及随机发出的制动信号 经过AD变换和必要的运算后 借助内置的时钟信号产生一个带有上述各种信息的脉宽调制信号 即PWM控制 再根据PID算法计算后得出驱动电流和驱动转速的值 2 门极驱动和功率驱动单元门极驱动电路采用专门的集成模块 FAN7888 高性能驱动集成电路 比于分立式自举电路而言 采用集成模块最大的优点是使电路简单清晰明了 功率驱动单元由功率开关器件 STP140NF75 组成的三相全桥逆变电路构成 3 霍尔位置传感器该位置传感器在无刷直流电动机中起到测定转子磁极位置的作用 为逻辑开关电路提供正确的换相信息 保证无刷直流电机的正常运行 4 周边辅助控制 保护电路主要有过流保护控制 过 欠压保护控制 母线电流采样电路 母线电压采样电路 转速信号 真空度采样和电机及机油温度等信号的输入 5 系统电源该系统的总电源是由24V可充电蓄电池提供 然后由LM7815三端1 5A正电源稳压电路转换成15V 给门极驱动电路供电 与此同时 再由24V电源经过LM2596T 5 03A开关型降压稳压器转换成5V 给微控制器提供电源 而且还为门极驱动芯片提供开关电源 2020 2 18 P30 9 控制器系统各部分名称 压力变送器 压力表 真空罐 排气管 控制器 电源 真空泵 无刷直流电机 控制器与外设连线 油箱 泄压阀 2020 2 18 P30 10 控制器系统侧面照片 真空泵 无刷直流电机 油箱 2020 2 18 P30 11 控制器系统部分放大照片 压力变送器 泄压阀 压力表 油箱 真空泵 无刷直流电机 系统电源 2020 2 18 P30 12 电动真空泵控制器照片展示 控制器外壳 控制器侧面 控制器PCB正面 控制器PCB背面 2020 2 18 P30 13 电动真空泵控制器接线标记 CAN总线 无刷直流电机相线 24V电源线 真空度采样线 烧写程序入口线 霍尔信号及电源线 2020 2 18 P30 14 电动真空泵驱动用无刷直流电机控制器的设计 演示视屏 请看视频文件 2020 2 18 08届本科毕业设计PPT Than