升降装置用直流无刷电机驱动系统研究

摘要

随着国民经济的迅速发展，直流无刷电机被应用于越来越多的领域。它采用非接触式换向，除了具有有刷电机的一系列优点外，还具有寿命长、噪卢低、运行可靠以及能在较广范围内平滑地调速等一系列优点。传统升降装置采用人力等落后方式作为其动力源，这类方式自动化程度低、劳动强度大且并无法实现精确控制，严重阻碍了升降装置的进一步推广使用。将直流无刷电机与升降装置实现有机结合，是升降装置发展的必然趋势，这也是本课题所要研究的问题。
　　 本文以升降装置为控制目标，设计了能满足其各项运行要求的直流无刷电机的驱动系统。在软、硬件的基础上，设计了根据上位机信号动态调整电机运行速度的控制策略，以保证升降装置能够平稳运行。
　　 本文主要研究了系统软、硬件两个方面的内容，硬件研究的主要内容包括主控芯片选择、逆变桥及功率器件的选择、基于IR2102的功率驱动电路、欠压、过流检测电路以及为提高系统稳定性所采取的一些措施。软件方面主要研究了主程序及换向检测、速度读取、欠压检测、过流检测等一系列相关子程序。
　　 此外，本文还对直流无刷电机的结构、运行原理、运行特性以作了简单介绍。
　　 预调试及现场调试的试验结果证明：本系统运行正常，能够在变压、高温、低温等复杂条件下实现对升降装置的控制，并使升降装置的可靠性及平稳性得到很到提升。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 文献综述

1.1升降装置的发展现状及趋势

1.2无刷直流电机国内发展现状

1.2.1无刷直流电机在国外的研究现状

1.2.2无刷直流电机在国内的研究现状

第2章 绪论

2.1研究背景和意义

2.2研究的内容

第3章 无刷直流电机

3.1无刷直流电机的结构

3.2无刷直流电机原理

3.3无刷直流电机的运行特性

第4章 系统硬件电路设计

4.1系统硬件总体方案

4.2主控芯片选择

4.3逆变桥及功率器件的选择

4.4功率驱动电路的设计

4.4.1功率驱动芯片的选择

4.4.2功率驱动电路

4.5隔离电路

4.6电流及欠压检测电路

4.6.1电流检测电路

4.6.2欠压检测电路

4.7提高系统可靠性的措施

4.7.1系统可靠性概述

4.7.2单片机系统抗干扰的主要方式

4.7.3无刷直流电机提高可靠性的措施

第5章 系统软件设计

5.1系统软件设计的思想

5.1.1相电流检测

5.1.2转子位置检测

5.1.3 PWM控制策略

5.2系统软件程序流程

5.2.1主程序流程

5.2.2换向检测流程

5.2.3过流、欠压检测

5.2.4速度读取环节

5.2.5 PWM输出环节

第6章 系统调试及结论

6.1预调试

6.1.1预调试设备

6.1.2预调试所得试验结果

6.2现场调试

6.2.1现场调试设备

6.2.2现场调试所得试验结果

6.3试验结果分析

第7章 结论与建议

7.1结论

7.2建议

参考文献

附录Ⅰ升降装置用无刷直流电机驱动板实物图

致谢

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