三相無刷直流電機是近年來迅速發展起來的一種新型電機，它利用電子換相代替機械換相，既具有直流電機的調速性能，又具有交流電機結構簡單、運行可靠、維護方便等優點，并且體積小、效率高，在許多領域已得到了廣泛的運用。本文首先介紹了三相無刷直流電機在國內外的發展及其控制系統的研究現狀，詳細論述了三相永磁無刷直流電機的構成、運行原理、特性分析和其轉子位置信號的檢測方法；然后設計了控制系統的硬件電路及相應軟件，最后對設計的控制系統進行調試并分析了影響系統可靠性的因素及給出了相應解決的方案。根據控制系統的設計參數、成本及靈活性等各方面的要求，本控制系統設計了以Atmega8L單片機及ECN30206集成驅動器為核心的硬件平臺。Atmega8L單片機對由ECN30206構成的功率驅動電路進行轉速PID閉環控制、并定時采集電流信號對電流進行過流保護及采用Max7219串行顯示轉速、電流、相關故障信息，通過光電隔離對永磁無刷直流電機諸如轉向等控制及接收外部信息，通過RS-485總線接口與外部其它系統交換信息、對各種信息進行分析處理、協調各部分的工作。
標簽： 三相無刷直流電機控制系統
上傳時間： 2022-06-27
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摘要：商用無人機云臺是立足于無人機高空操控優勢，通過無線遙控來進行航空攝影、系統立體測繪地面圖像或者準確操控附帶設備的驅動裝置，主要功能是利用高精度電機控制，實現攝像設備對X，Y，2三維空間的精準角度控制，以達到精確控制設備操作角度的效果。云臺系統的控制精度對這個無人機的攝像性能及操控效果有著至關重要的作用。目前在云臺控制算法上比較先進的控制算法都本掌握在國內領先的幾家廠家手上，大部分云臺設計都沿用了傳統的直流有刷電機的控制或者120°BLDC控制，在防抖效果及控制精度上都有需要改進的地方，通過對產品的分析將FOC算法融入云臺控制，將有助于達到提升防抖效果及控制精度的效果，尤其是將磁編碼器替換傳統的電位器設計，可以在控制精度，提高使用壽命，降低噪聲，減少生產難度等方便帶來極大優勢。關鍵字：無人機云臺PISMFOC控制算法磁編碼器正文：引言：云臺控制的核心主要分為兩大部分：電機控制和角度控制，電機控制的關鍵包括MCU編程及功率器件的控制，角度控制則包括編碼器的結構安裝設計及控制等。將FOC控制及磁編應用穩定運用到無人機云臺控制系統中，有助于提高電機控制精度，減低系統噪聲，降低功耗，減少飛行控制主系統的運算開銷，提高產品工作壽命等作用，從而提升無人機整體性能。
上傳時間： 2022-06-30
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系統原理說明：結構上，該逆變器采用模塊化的設計思想，分別為升壓模塊、逆變模塊、低通濾波器等。通過升壓模塊M1進行DC/DC變化，將輸入110VDC電壓轉換350VDC，然后通過逆變模塊M2進行DC/AC變換，輸出三相200VAC的SPWM波，最后經過輸出濾波器濾波后輸出三相200V正弦波。逆變器僅在緊急情況下使用，系統上采用了簡潔、可靠的設計思想，對外接口只有電壓110V輸入一組，3相交流輸出一組，啟動信號一組和故障指示一組，見圖2:110V+為110V電源輸入正極；110VG為110V電源輸入負極；START1與START2為緊急逆變器啟動控制；FAULT1與FAULT2為緊急逆變器故障報警信號端口；U、V、W為逆變器的3相200V輸出端。逆變器長期處于冷待機狀態，當接收到啟動信號之后，緊急逆變器開始工作。當空調主電源無法為空調提供電源的時候，地鐵車輛內的控制器將吸合內部的無源觸頭作為緊急逆變器的啟動信號（即圖2中START1與START2閉合導通時，緊急逆變器啟動）。緊急逆變器啟動信號回路形成后，如果輸入電壓正常、逆變器無故障時，緊急逆變器將在20s內完成啟動并開始穩定工作。緊急逆變器正常工作時，故障報警觸點處于吸合狀態；緊急逆變器出現故障時，三相輸出停止，故障報警觸點斷開。（即：正常時，FAULT1與FAULT2閉合導通；故障時，FAULT1與FAULT2開路。）
上傳時間： 2022-07-01
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1設計任務與要求1.1基本功能1）能夠測量正弦波、方波、三角波等交流信號的頻率；2）測量信號的頻率范圍為1HZ-9999KHZ，分辨率為1HZ：3）測量結果直接用十進制數值，通過四個數碼管顯示；4）可手動測量，手動清零；5）具有高精度、迅速測量、讀數方便等優點。1.2擴展功能1）具有不同可測頻率范圍的多個檔位；2）有超量程警告，當測量信號頻率超過所選檔位的量程時，頻率計發出警報。2設計原理脈沖信號的頻率就是在單位時間（1s）里產生的脈沖個數，若在一定時間間隔tw內測得這個周期信號的重復變化次數為N，則其頻率可表示為：豆f-N/T（1）數字頻率計的總體框圖如圖1所示：數字頻率計由四大基本電路組成：整形系統，單穩態觸發器構成的閘門電路，可控的計數系統、鎖存譯碼顯示電路、超量程報警系統。經過放大衰減后的被測信號（包括正弦波，三角波，方波等周期信號）經過整形電路，變成峰值為3~5V（與TTL兼容）的方波信號Vx，送入計數器的時鐘脈沖端。當門控信號到來后，閘門電路開啟，時間為Ti，計數器實現計數功能，Ti時間過后閘門關閉，計數停止，鎖存器使能端置零，計數結果被鎖存，通過數碼管可以方便讀出被測信號頻率。圖2為數字頻率計的波形圖：
上傳時間： 2022-07-01
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1.1特點·可以驅動12V~36V電機相連，電機額定電流不超過4A。·可以與有位置傳感器和無位置傳感器的無刷電機相連。·對于有位置傳感器的無刷電機，可以根據霍爾傳感器進行換相；對于無位置傳感器的無刷電機，可以根據感應電動勢進行換相。·可以與編碼器相連進行準確位置控制。·可以進行正反轉控制。·驅動電路和控制電路完全隔離，避免驅動部分給控制部分帶來干擾。·可以與YXDSP-F28335A，YXDSP-F28335B相連。YX-BLDC系統主要包含兩部分，分別為YX-BLDC的硬件系統與相應的測試軟件。YX-BLDC采用驅動芯片+MOSFET的形式，可以將直流母線電壓逆變成交流電壓來達到對直流無刷電機的控制；YX-BLDC可與YX-28335相連，DSP輸出的PWM經過隔離送入驅動芯片，后經MOSFET來達到對電機的變頻調速。相應的測試軟件包括以下幾個部分：·有位置傳感器無刷電機的開環控制·有位置傳感器無刷電機的閉環控制，采用PID控制·無位置傳感器無刷電機的開環控制·若與實驗箱連，與上位機相連的有位置傳感器的無刷電機的閉環PID控制
上傳時間： 2022-07-05
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電力電子系統的計算機仿真已經成為其產品設計研發過程中一個很重要的環節，MATLAB、Pspice和SABER是目前國際上最為流行的三大電力電子系統仿真軟件。SABER軟件以其強大的功能、開放的軟件環境日益成為電力電子系統仿真的首選，跟另外兩種軟件相比其仿真速度更快、收效性更好、仿真結果的準確性更高。為了降低逆變器輸出電壓的諧波，簡單且實用的方法是在逆變器的交流輸出側加裝L.C濾波器。LC濾波器是低通濾波電路，它可以有效地抑制高次諧波。但它不能消除交流電壓中的低次諧波，尤其是在LC濾波器的轉折頻率附近的諧波還被放大了。不同的LC濾波參數對輸出電壓的諧波含量影響很大，濾波參數選取不當會使濾波效果不能滿足設計要求。以前，為了選擇濾波參數人們需要重復試驗并反復比較，耗時耗力。計算機仿真為人們提供了一種研究電力電子電路的方法，通過仿真可以加深人們對電路與系統工作原理的理解、加速設計周期和節約開發成本。建模和計算機仿真并對比不同參數下的濾波效果和差異，在兼顧濾波環節重量的同時，可以得到合適的濾波效果，為產品設計研發提供參考。本文結合鐵科院機輛所研制DC600V客車空調逆變電源，采用SABER軟件進行仿真，具體分析了影響逆變器輸出電壓諧波的諸因素及特點，本文還定量分析了不同載波頻率、不同互鎖時間以及不同負載工況下線電壓諧波含量的變化。最后通過仿真得到客車逆變電源不同的LC濾波參數與逆變器輸出電壓諧波含量的關系。
上傳時間： 2022-07-06
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負載的多樣化，特別是負載功率的多變性，以及人們對設備成本投入的最低化和階段化，需要適用面更廣，穩定性更高，還需要具備冗余性和可擴容性的電源與之相適應。這些都對傳統的集中式電源提出了挑戰，隨著模塊化分布式電源的技術發展，模塊電源系統已成為現在和未來電源的發展趨勢。本文以220V交流輸入，42V-58V直流輸出的AC/DC型模塊電源單元為研究對象，選用PFC+LLC諧振回路為主電路拓撲。首先介紹了PFC主電路和控制芯片，給出主要參數的設計，并介紹PFC電路的保護和延時電路；然后分析LLC諧振變換器的工作原理，討論LLC諧振變換器的主要特性，給出主要參數的設計，并介紹了LLC諧振變換器的控制方案和控制芯片，再次介紹了均流控制方法，重點研究分析了最大電流均流法和限流最大電流均流控制，提出了非選擇性共同控制模式和選擇性控制模式兩種均流控制方案。最后設計制作220V交流輸入，輸出功率3kW的模塊電源，并進行了不同諧振頻率（40kHz1與100kHz）以及不同電路布局下的對比試驗研究，以諧振頻率為100kHz的模塊電源為例，進行了并機均流試驗研究，給出了試驗波形和結果。通過對試驗結果的分析，驗證了設計的可行性。最后分析了不足之處以及今后可能的改進方向。
上傳時間： 2022-07-09
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無刷直流電機結構簡單、運行可靠、維護方便、效率高．介紹一種無刷直流電機位置檢測方法，利用反電動勢過零點檢測電動機換相，給出無刷直流電動機的換相點估算方法．利用 ＳＴＭ８Ｓ的中斷功能，采用三段式起動，實現對電動機換相控制和實時監控．設計了反電動勢檢測簡化電路、電流檢測與保護電路、主要的 Ｉ／Ｏ口；最后采用 ＺＷ－５７ＢＬ０１無刷直流電機進行實驗，實驗表明，該方法電動機起動平穩，調速范圍廣、實現容易、成本低，具有較高的應用價值．無刷直流電機沒有機械換相的限制，結構簡單、運行可靠、維護方便；易于小型化、成本低、調速特性好、效率高［１－４］．無刷直流電機主要由電機本體、轉子位置檢測器、逆變器和控制器組成；按位置傳感器分類，可分為有位置傳感器式和無位置傳感器式［１－２］，其中傳感器常用霍爾位置傳感器和光碼盤［１］，文獻［５－７］給出了有位置傳感器的無刷直流電機控制方法，采用有位置傳感器控制，能較好地進行位置檢測，但不利于系統小型化，會增加電機系統的成本，且不易維護．
上傳時間： 2022-07-12
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電機又稱馬達，是一種依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的裝置，主要作用是產生驅動轉矩，作為電器或各種機械的動力源。按工作電源來分，電機包括交流（AC）電機和直流（DC）電機。其中直流電機又包括采用機械式換向的有刷直流電機和采用電子換向的無刷直流（BLDC）電機。BLDC電機又分旋轉電機和步進電機，具有顯著的節能、低噪聲和優異變速性能等特性，特別適合于電冰箱、空調及洗衣機等白家電應用。隨著國家各項節能政策的出臺，家電行業已經開始廣泛導入BLDC電機。要使這些BLDC電機可靠、高效地工作，設計人員需要選擇恰當的電機驅動或控制方案。安森美半導體在電機驅動器設計、生產及應用方面擁有豐富經驗，提供寬廣范圍的電機驅動及控制方案。本文將介紹電機驅動器/控制器在白家電產品中的典型應用，以及安森美半導體高能效、高可靠性BLDC電機驅動器/控制器方案。
上傳時間： 2022-07-16
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移相全橋軟開關PWM變換器是直流電源實現高頻化的理想拓撲之一，尤其在中大功率場合應用十分廣泛。實現全橋變換器移相PWM控制的傳統方法是通過采用專用集成控制芯片（UC3875、UCC3895等）來調節變換器前后臂間的導通相位差，以實現PWM模擬控制四。相對于模擬控制，數字控制由于具有集成度高、控制靈活、設計延續性好、易于實現通訊等優點而在電力電子領域得到應用。近年來，隨著數字信號處理技術日趨成熟，各種微控制器性價比的不斷提高，采用數字控制已成為中大功率開關電源的發展趨勢問。本文采用一種在變壓器原邊增加一個諧振電感和兩個鉗位二極管的全橋變換器作為主電路，利用TI公司最新一款專注于電源數字控制的DSP微控制器對其進行峰值電流模式數字移相控制，完成了一臺1.2kW（120V/10A）的樣機。
標簽： tms320f28027 dc/dc變換器
上傳時間： 2022-07-17
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