原 文 出 处 中国土木水利水电工程学刊
基于DSP高速无刷直流电机控制使用直流环节电压控制 金李康-华 李明博伍中妍
电气工程部门
韩国先进的科学技术学院 韩国大田
一个基于DSP高速度传感器控制无刷直流电机(无刷直流)汽车使用直流环节电压控制方案被提出了。无刷直流电机的运行在一个高速度范围、驱动系统可以有一个比较轻体积小,在同一输出等级。在现有的无传感器控制方案,通常采用PWM(脉宽调制)技术作为一个速度控制。然而,由于PWM技术和变频变换不能履行独立,明显的变换延迟存在于高速地区。另一方面，使用的直流母线电压控制方案，变频器操作与方波120°传导速度控制是通过调节斩波直流环节逆变器的输入电压实现。利用这项技术,因为电压控制和变换就可以实现独立,延迟不存在运算可以交换甚至在一个高速地区。此外，以有一个波形相位目前类似的矩形波和终端电压更有效率的处理在位置检测电路。实际应用变换议题延迟的一个高速度的无传感器控制进行了讨论。整个控制系统的实施应用DSP芯片的无刷直流电机TMS320C240和有效性的比较验证了仿真和实验。
关键词 无刷直流电机、无传感器控制、DSP控制。
1.介绍
在许多工业领域,需要安装一个轴传感器可能会大幅度增加推动成本以及复杂的电机配置[1]。特别是,为电动机建在一个完全密封压缩机、轴传感器是难以运用由于传感器可靠性降低高温需要额外的导线。此外,这些传感器,尤其是霍尔传感器,温度敏感,限制了电机运行大约75℃以下[1]。一个绝对速度传感器通常限于大约
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6000转速与旋转需要一个特殊的外部电路。同时,传感器的精度也会受到安装的准确性。要克服这些弊端,无位置传感器无刷直流电机控制技术提出了一个[1 ~ 5]。有两类位置检测方案,即,该方法利用电机的反电势[2],该方法基于检测间隔进行随心所欲的二极管[3]。
在现有的无传感器控制方案、PWM技术技术通常用于一个速度控制。然而,由于PWM技术和变频变换不能履行独立,明显的变换延迟的一个高速度可能存在的区域。最近，以提高驱动器E的效率，并提供所需的电流波形，一个传感器控制计划使用准电流源逆变器已提出[6]。这样的电路装置被称为一个变量直流环节逆变器[7]。在该方案中,逆变频率控制供应电流有三相矩形脉冲宽度120度及马达速度控制电压调节采用降压斩波器作为降压转换器。然而，一些优势的直流母线电压超过传统的两相PWM在高转速传感器控制计划控制计划都没有得到解决。
本文提出了一种基于DSP高速无刷直流电机无位置传感器控制使用直流环节电压控制方案。无刷直流电机推在一个重量轻在相同的额定功率。控制高速无刷直流电机无转轴侦测元件传感器、基于DSP开发利用TMS320C240控制器。使用直流母线电压控制计划，逆变器的操作与方波120度传导间隔和速度控制是通过调节斩波直流环节逆变器的输入电压来实现。利用这项技术,因为电压控制和变换就可以实现独立,如运算可以交换延迟传统PWM方法二段式激励是不存在的。甚至在一个高速地区,将讨论在以后的部分。转子位置信息利用反电动势检测电压从终端电机和逆变器的开关顺序的[2]。反电动势的感觉到用于集成电路和比较得到变换信号。检测变换信号用于申请适当的下一个序列,得到了转速逆变器在DSP。计算速度的数字控制，控制算法和控制器的输出应用到斩波器。实际应用议题变换时延的激励方案二段式PWM高速进行了论述,并对直流环节电压的优势控制方案在高速度传感器控制提及。整个控制系统的实施应用DSP芯片的无刷直流电机TMS320C240和有效性的比较验证了仿真和实验。
2、无刷直流电机的无传感器控制
一个无刷直流电机本文认为由永磁体安装对转子表面和三相集中而流离失所的定子120度。定子电流励磁方案段提供的地方只有两三个阶段都很兴奋在任何紧急
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的时间和一阶段在120年期间进行[8]。这激励方案不需要死亡的时间电力设备的发动的软铁转子,即使它没有持续的扭矩。永磁类型都有径向非磁化转子。这种类型在展,可以有效进行非全相利用得到的转子位置信息。转子位置信息通常得到间接检测方法利用电机反电动势无刷电机无位置传感器控制[1 _4]。在文献[2]的基础上,从转子位置估计的整合反电动势波形。该方法是众所周知的提供等优点减少开关噪声灵敏度和自动调节的开关瞬间不相移30度。因此,该检测方案本文采用。速度的信息可从衍生工具检测信号的位置。自从变换信号输入DSP每隔60度期内,时钟在DSP台TC数量和计数的期间是一个60度,机械转子速度可计算转速如下:
在P是大量的增长极。
3、传感器存在的问题的速度控制方案
在现有的无传感器控制方案,二段式激励技术是PWM(脉宽调制)通常用于一个速度控制。基于此方法执行PWM(脉宽调制),脉宽调制方案的经典歌曲了单极和双相性精神交换的方法。在单极开关的方法,PWM技术是叠加在那两人中的一个主动开关在国家,而其他开关仍在状态。另一方面一方面,在双极切换方法,这两个积极执行PWM开关在同一时间内。自从单极开关有一个优势的减少开关损耗,这个方案是首选的[4]。此外，基于位置的脉宽调制叠加，单极开关的方法是分类为持续的阶段，将相位调制，上下开关开关脉宽调制，脉宽调制。在PWM调制方式进行的阶段,每一个开关被执行PWM技术在第一个60度程度的活跃时间和保留在国家的期间第二个60度区在间,去相PWM调制方式,反之亦然[3,4]。在上面的开关PWM调制方式、PWM(脉宽调制)被执行的时候,只有在上部之一两个活跃的开关,在较低的开关PWM调制方式,反之亦然。根据基于其使用的PWM调制方式,该控制技术可能导致减刑延迟或者一个不规则的开关频率的电力设备在高速度传感器控制。
图1显示PWM开关周期和PWM方案2相励磁整流在瞬间之间的关系。在图1,T年代和f年代表示PWM技术转换期间和频率,分别。图1(一)说明情况理想的变换。作为古雷中可以看出,如果运算可以交换的瞬间同步,与去年底PWM开关期间, 可以
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