永磁直流无刷电机的控制器的研究设计

摘要

稀土永磁直流无刷电动机是一种机电一体化电动机，由永磁电机本体和控制器两部分组成。其电机转子采用没有励磁损耗的稀土永久磁钢，电枢电流由控制电路进行无接触换向，既具有交流电机坚固的机械结构，又具有直流电动机优良的调速特性，无论是高速还是低速或是变速运行都比其它类型电机效率更高。
　　 永磁直流无刷电动机通过电子换相实现电机运转，与有刷直流（机械换相）电机相比具有噪声低、无电火花干扰、效率高、使用寿命长等优点。本文介绍了永磁直流无刷电动机的基本组成结构及工作原理，并将直接转矩控制技术应用于直流无刷电机控制系统当中，分析了直流无刷电动机启动与稳态运行特性，并给出分析了用单片机完成电子换相及调速控制功能的硬件控制器，控制器使用软件实现转子位置检测、旋转磁场信号输出及电机PWM调速。
　　 设计结果表明，采用单片机为核心设计的直流无刷电动机控制系统，具有结构简单、调速范围宽、低噪声、高功率密度、启动转矩大、寿命长等特点，在日常生活当中得到了越来越广泛的应用。