无刷直流电机的原理和控制——介绍PPT课件

.2009Hogan,7,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,7,基本原理（一）,无刷直流电机组成部分：电机本体、位置传感器、电子开关线路；电机本体在结构上与永磁同步电动机相似；电子开关线路由功率逻辑开关单元和位置传感器信号处理单元两部分组成；电子开关线路导通次序是与转子转角同步的，起机械换向器的换向作用。,8,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,8,基本原理（二）,无刷直流电动机结构,9,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,9,基本原理（三）,转子每转过60o，逆变器开关管换流一次、定子磁状态改变一次，电机有6个磁状态，三相各导通120o两相导通三相六状态转子磁场顺时针连续旋转、定子磁场隔60O跳跃旋转自同步电机,10,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,10,基本原理（四）,11,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,11,基本原理（五）,12,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,12,控制系统（一）,控制电路对转子位置传感器检测的信号进行逻辑变换后产生脉宽调制PWM信号，经过驱动电路放大送至逆变器各功率开关管，从而控制电动机各相绕组按一定顺序工作，在电机气隙中产生跳跃式旋转磁场。,13,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,13,控制系统（二）,位置检测器的三个输出信号通过逻辑电路控制这些开关管的导通和截止，其控制方式有两种：二二导通方式和三三导通方式。,14,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,14,控制系统（三）,有位置传感器检测,磁敏式,光电式,电磁式,接近开关式,正余弦变压器,编码器,15,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,15,控制系统（四）,无位置传感器检测,反电动势检测,续流二极管工作状态检测,定子三次谐波检测,瞬时电压方程法,16,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,16,控制系统（五）,对于单相交流电源供电、电机采用三相电枢绕组时，典型的开关主电路通常由整流电路、滤波电路、缓冲电路和逆变电路构成,17,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,17,控制系统（六）,18,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,18,控制系统（七）,驱动电路将控制电路的输出信号进行功率放大，并向各开关管送去能使其饱和导通和可靠关断的驱动信号。驱动电路的工作方式直接影响着开关管的一些参数和特性，从而影响着整个电机控制系统的正常工作。开关管的种类不同，对驱动信号的要求也不同，因而对应的驱动电路也不同。,19,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,19,控制系统（八）,20,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,20,控制系统（九）,控制电路是无刷直流电动机正常运行并实现各种调速伺服功能的指挥中心，它主要完成以下功能：1)对转子位置传感器输出的信号、PWM调制信号、正反转和停车信号进行逻辑综合,给驱动电路提供各开关管的斩波和选通信号,实现电机的正反转及停车控制。2)产生PWM调制信号，使电机的电压随给定速度信号而自动变化，实现电机开环调速。3)对电动机进行速度闭环调节和电流闭环调节，使系统具有较好的动态和静态性能。4)实现短路、过流和欠压等故障保护功能等。,21,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,21,控制系统（十）,控制器,模拟控制系统,数字控制系统,分立元件加少量集成电路构成的模拟控制系统,基于专用集成电路的控制系统,数模混合控制系统,全数字控制系统,22,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,22,控制系统（十一）,可以实现较复杂的控制,提高了控制的灵活性和适应性,无零点漂移，控制精度高,可提供人机界面，多机联网工作,使电路更简单,用微处理器取代模拟电路作为电动机的控制器有以下优点,23,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,23,控制系统（十二）,24,.2009Hogan&HartsonLLP.Allrightsreserved.,24,控制系统（十三）,25,.200