直流电动机多参数检测和调速控制系统

1、Xxxxx学校学校电气学院电气学院2010年毕业设计论文基于单片机的无位置传感器无刷直流电动机调速系统绪 论 一、无刷直流电动机的特点一、无刷直流电动机的特点 传统的直流电机以其优良的转矩特性和调速性能在运动领域中有着广泛的应用，但机械电刷却是它的致命弱点。电刷的存在带来了一系列的问题，如:存在机械摩擦、噪声、电火花无线电干扰及寿命短，在加上它制造成本高及维修困难等缺点，从而大大地限制了它的应用范围。 无刷直流电动机就是为了既要保持有刷直流电动机的优异特性，又要革除电刷和换向器的“顽疾”为目的而开发研究的。控制系统中的执行电动机应该具有下列优点:快速性、可靠性高、体积小、重量轻、节能、效率高、

2、适应环境和经济性。绪 论 二、无位置检测二、无位置检测 由于无刷直流电动机的特点决定着它必须有位置检测。通过位置传感器确定转子的磁极位置，为逆变电路提供正确的换向信息，即将转子磁钢磁极的位置信号转换成电信号，然后去控制定子绕组的换向。电位置传感器的种类比较多，且各自有各自的特点。目前在无刷直流电动机中常用的位置传感器有以下几种形式： 1.电磁式位置传感器 2光电式位置传感器 3.磁敏式位置传感器绪 论 除了上述三大类位置传感器外还有正余弦旋转变压器和编码器等多种位置传感器。但是这些元件成本较高、体积较大，所配线路复杂 绪 论 各种无位置检测的方法和特点 无位置检测技术与直接位置检测技术相比有如

3、下的特点：1)机械结构简单，可以降低成本;2)抗环境干扰能力强，可靠性高;3)无位置检测技术的精度比直接位置检测技术略低;4)利用电动机的某些电器参数是转子位置的函数关系来获得转子位置； 绪 论 几种典型无位置检测的方法的比较几种典型无位置检测的方法的比较1.利用电机反电势信号控制电机的换向2.利用电机各相瞬态电压和电流方程，计算电机由静止到正常运转每一时刻的转子位置，控制电机运行 无刷直流调速系统的硬件组成和工作原理 永磁无刷直流电动机调速系统的原理机构框图 无刷直流调速系统的硬件组成和工作原理 一、主回路简介无刷直流电动机主电路 无刷直流调速系统的硬件组成和工作原理 二、无刷直流电动机无刷

4、直流电动机通常是由电动机、转子位置传感器和功率开关电路三部分组成。下图为无刷直流电动机的工作原理图。 无刷直流调速系统的硬件组成和工作原理无刷直流电动机的运行特性 机械特性曲线无刷直流调速系统的硬件组成和工作原理整流电路的设计 滤波电路 逆变主电路的设计 驱动电路的设计 保护电路 缓冲电路(Snubber)的设计无刷直流调速系统的硬件组成和工作原理 控制电路 80196MC单片机简介 Intel 8x 196MC是专门为电机高速控制所设计的一种真正的16位微控制器，其后缀MC是英文“电机控制”( Motor Controller)的字头缩写，已经被广泛的应用于家用电器的马达控制中。它的数据和地

5、址总线都是16位，有64K的寻址空间，片内512字节的寄存器RAM单元，160个字节的特殊功能寄存器组。晶振的频率可到16MHz，状态周期是由振荡器信号经二分频后获得，并且它有IS个中断输入端，7个I/O口、13路精度为10位A/D转换输入通道，1个事件处理器阵列(E队)，两个16位定时器，一个三相波发生器(WFG)和一个脉宽调制单元。无刷直流调速系统的硬件组成和工作原理 80196MC单片机控制电路 健盘输入部分 无刷直流调速系统的硬件组成和工作原理显示部分 无刷直流调速系统的硬件组成和工作原理频率电压转换电路 无位置检测电路组成和工作原理 IGBT的驱动波形 无位置检测电路组成和工作原理T1, T2加触发信号时的简化电路图 无位置检测电路组成和工作原理 续流检测电路 无刷直流电动机调速系统的软件概述 起动过程分析 三段式起动技术框图 无刷直流电动机调速系统的软件概述 软件部分主程序流程图无刷直流电动机调速系统的软件概述健盘扫描子程序 无刷直流电动机调速系统的软件概述换向子程序 无刷直流电动机调速系统的软件概述显示子程序 无刷直流电动机调速系统的软件概述起动子程序 无刷直流电动机调速系统的软件概述COMPO中断子程序 结束语 本设计文研究的是基于单片机控制的无位置传感器无刷直流电动机调速系统，设计了硬件实验装置和控制软件。实现了80C 196MC