基于dsPIC30F3010的無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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1．3 逆變及其驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)
逆變及驅(qū)動電路如圖3所示。主電路采用三相橋式逆變電路，由控制部分產(chǎn)生六路的PWM脈沖，分別送到三片IR2101的2、3管腳，經(jīng)IR21 01內(nèi)部處理產(chǎn)生兩個(gè)驅(qū)動信號驅(qū)動一個(gè)橋臂的兩個(gè)功率MOS管。C15是自舉電容，為上橋臂功率管驅(qū)動的懸浮電源存儲能量，D1的作用防止上橋臂導(dǎo)通時(shí)的直流母線電壓到IR2101的電源上而使器件損壞，因此應(yīng)有足夠的反向耐壓，當(dāng)然由于D1與C15串聯(lián)，為了滿足主電路功率管開關(guān)頻率的要求，D1應(yīng)選快速恢復(fù)二極管，而且自舉電容容量取決于被驅(qū)動功率器件的開關(guān)頻率、占空比以及充電回路電阻，必須保證電容充電到足夠的電壓。在本電路中，自舉電容選的是2．2μF的電解電容。R30、R31、R32和R33作為限流電阻，防止驅(qū)動信號電流過大，損壞器件。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/149577.htm
圖3中僅為聯(lián)接電動機(jī)A相繞組橋臂的驅(qū)動電路。同理，聯(lián)接另外兩相繞組的橋臂驅(qū)動電路類似。
1．4 反電動勢檢測電路的設(shè)計(jì)
無刷直流電動機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，忽略電機(jī)電樞反應(yīng)，通過檢測關(guān)斷相反電動勢的過零點(diǎn)來獲得永磁轉(zhuǎn)子的關(guān)鍵位置信號，從而可以控制繞組電流的切換，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
由無刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)知，反電動勢過零點(diǎn)與轉(zhuǎn)子位置有對應(yīng)關(guān)系，通過對定子繞組上反電動勢的檢測得到過零點(diǎn)，就可以得到轉(zhuǎn)子位置信息。在PWM導(dǎo)通期間，懸空繞組的端電壓等于反電勢與1／2電源電壓的疊加，檢測處于不通電相繞組的端電壓，其值等于電源電壓的一半時(shí)為反電動勢過零點(diǎn)信號。如果能夠準(zhǔn)確地檢測到反電勢的過零點(diǎn)信號，即可判斷出轉(zhuǎn)子的位置，經(jīng)過π／6電弧度延時(shí)處理后，可確定出換相時(shí)刻，再根據(jù)功率管的導(dǎo)通順序觸發(fā)相應(yīng)的功率管以實(shí)現(xiàn)無刷直流電機(jī)的換相，保證電機(jī)按固定的方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
假設(shè)速度大于零，則每個(gè)電周期中某相的BEMF為零的位置只有兩個(gè)，如圖4所示，通過過零點(diǎn)時(shí)BEMF的斜率來區(qū)分這些位置。每一段對應(yīng)電周期中的一個(gè)60°部分(共有6個(gè)相等的60°部分)。換相發(fā)生在每一段的邊界處，因此需要檢測段的邊界。BEMF過零點(diǎn)和需要換相的位置之間有30°的偏移，必須對其進(jìn)行補(bǔ)償，以確保電機(jī)平穩(wěn)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
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