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电动自行车用BLDCM双模式运行研究
| 论文题名： | 电动自行车用BLDCM双模式运行研究 |
| 关键词： | 无刷直流电机;双模式运行;无位置传感器;零起动;反电动势检测 |
| 摘要： | 目前，无刷直流电机的无位置传感器控制基本采用“三段式”起动法，但“三段式”起动法存在着一些不足之处，特别是在电机负载较大的情况下，电机起动成功率往往较低。本文在前人研究的基础上，以电动自行车为研究对象，采用反电动势过零点检测方法，通过改进反电动势检测电路和无位置传感器的起动方法，开发出了一款双模式运行无刷直流电机控制器。 所谓双模式运行，是指无刷直流电机可运行在有位置传感器和无位置传感器两种模式下。当位置传感器信号输出正常时，电机默认运行在有位置传感器模式；但当位置传感器信号输出不正常时，电机自动切换运行在无位置传感器模式。切换过程要求平稳，电机不可有明显抖动，以期在对安全性能要求较高的场合，能够良好可靠地运行。 实际运行证明，该控制器运行可靠，具有良好的起动性能，克服了目前“三段式”起动法在大负载下起动成功率低的缺点，并实现了从有位置传感器运行模式到无位置传感器运行模式的平稳切换，较好地满足了设计要求。 在本文的研究过程中，取得的主要研究成果如下： (1)通过改进现有的反电动势检测电路，设计出了一套信号检测灵敏，工作良好可靠的反电动势检测电路。实际运行证明，在电机转速很低的情况下，该电路均能稳定可靠地检测到反电动势信号，电机只要稍微转动，该电路便有准确可靠的信号输出。这一点对于无位置传感器的起动是至关重要的。在检测电路足够灵敏可靠的条件下，无位置传感器控制的起动无需采用传统的“三段式”起动法，使电机起动过程即简单又可靠。 (2)在补偿反电动势过零点到电机换相时刻30°相位移时，本文提出了一种新颖的补偿方案，即根据计算得到的电机转速，实时调节PWM，控制滤波电路的的RC时间常数，以实现准确可靠的30°相位移。实际运行证明，该方法不仅操作简单，而且在电机全速范围内准确可靠地实现了30°相位移。 (3)通过不断研究实践，实现了无刷直流电机的双模式运行。实际运行证明，电机从有位置传感器运行模式到无位置传感器运行模式切换平稳，电机只有细微抖动。 (4)成功运用了同步整流技术，降低了控制器的温升，在大负载情况下效果尤为明显。 (5)设计了转速电流双闭环串级调速系统。实际运行证明，此系统改善了无刷直流电机调速系统的动静态性能，提高了系统的稳定性和鲁棒性。 |
| 作者： | 朱伟进 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 李凤祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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