无刷直流电动机

摘要： 在轨道交通站台屏蔽门系统中,常用PID控制算法控制无刷直流电动机,从而实现对地铁屏蔽门的控制。由于PID控制算法中的各项预设参数不能随着转速的变化进行自适应调整,导致地铁屏蔽门的运动曲线不能在整个过程中精确地跟随预设的运动曲线。为了弥补PID算法的不足,提高控制性能,文章采用模糊PID控制方法控制无刷直流电动机,实现精确控制地铁屏蔽门的开关过程。通过对传统PID控制方法和模糊PID控制方法的控制效果对比,发现采用模糊PID控制策略对站台屏蔽门滑动门的运动进行控制具有更好的鲁棒性、控制稳定性和动态响应性能。

摘要： 基于频谱分析的轴承故障诊断方法在恒定转速时具有较好效果,但在变转速工况下难以适用。提出一种基于漏磁和振动信号融合的方法实现变转速工况下电动机轴承的故障诊断,首先同步采集电动机漏磁和振动信号,通过漏磁信号分析估计电动机的转速及转角,随后对时域振动信号进行阶次分析实现轴承故障诊断。在变转速工况下针对轴承外圈故障和内圈故障的试验验证了该方法的有效性和准确性,并将算法移植到嵌入式系统上实现了电动机轴承的实时在线故障诊断。

摘要： 为了提高卡尔曼滤波算法在无刷直流电动机无位置传感器控制中估测的转速和转子位置的精度,提出了一种改进的无迹卡尔曼滤波算法,相较于扩展卡尔曼滤波算法,可有效提升估算精度,给出了无刷直流电动机基于转速、电流的双闭环矢量控制策略。仿真和实验结果表明,采用无迹卡尔曼滤波算法观测的转速和转子位置误差更小、精度更高,应用于无刷直流电动机无位置传感器控制中可以有效提高电机的动、静态性能和抗干扰能力。

摘要： 该文首先论述了无刷直流电机的基本构造与工作原理,以及电机调速的方法,分析研究利用单片机控制无刷直流电机调速的总体方案。采用AT89C51单片机作为整个控制电路的核心部分,L293D作为驱动芯片,硬件部分设计包括单片机最小部分,键盘电路,速度检测电路,正反转控制电路,过流保护电路等。选用KEIL作为单片机编程环境,设计无刷直流电机调速系统软件程序整体流程框图。在设计中,采用PWM调速方式,通过改变PWM的占空比从而改变电动机的电枢电压,进而实现对电动机的调速。设计的整个控制系统,在硬件结构上采用了大量的集成电路模块,大大地简化了硬件电路,提高了系统的稳定性和可靠性,使整个系统的性能得到提高。最后,无刷直流电机调速系统的仿真与调试,焊接的实物能够达到设计的要求,实现了电机启动、停止、正反转、加速、减速等功能。

摘要： 针对传统直流电动机采用机械换相、调速性能差、启动转矩小、抗干扰性差等关键技术问题,研究设计了一种采用PID双闭环控制的无刷直流电动机控制系统。首先,分析了无刷直流电动机的工作原理和数学模型;然后,基于Matlab/Simulink搭建了无刷直流电动机控制系统仿真模型,采用电流-转速双闭环PI调速方式,提高系统的调速性能;最后,以TMS320F28335芯片为控制核心,外搭驱动电路模块、通信电路模块、检测电路模块、保护电路模块等完成了系统的硬件设计,软件设计是在CCS5.2平台上进行开发。为了实时观测电动机的运行参数,基于Labwindow设计了上位机界面。对所设计的无刷直流电动机控制系统在实际环境下进行测试,输出显示的结果不仅满足启动迅速稳定,动态性能好,调速性能优良的设计要求,而且硬件系统运行稳定,控制效果好,验证了本文算法的正确性。

摘要： 针对无刷直流电机(BLDCM)中霍尔传感器位置分辨率较低的问题,提出了一种旋转矢量谐波解耦与正交锁相环相结合的位置重构方法.该方法首先通过Clarke变换将霍尔开关信号转换成霍尔旋转矢量,随后采用谐波解耦的方法除去旋转矢量中所包含的主要高次谐波,最后基于正交锁相环技术实现转子位置的重构.仿真实验结果表明,所提出的方法在位置重构方面具有很好的性能,相比于采用谐波解耦与变带宽滤波器相结合的方法,采用正交锁相环技术能获得更高的位置精度.

摘要： 为满足共直流母线双无刷直流舵机系统在一定电源条件限制下双电机同时起动的要求,分析单台三相无刷直流电动机起动过程并提出软起动策略;以最大电流为原则,针对两台电机同时起动提出了一种占空比可灵活整定的错峰起动以及转速顺滑切换的控制策略,减小了逆变器工作损耗,提高了效率.仿真验证了该控制策略的有效性,同时对其他多电机控制系统具有一定的参考价值和适用性.

摘要： 为了减小无刷直流电动机(Brushless DC Motor,BLDCM)固有的换相转矩脉动,提出一种基于电磁功率分配(Electromagnetic Power Distribution,EMPD)的BLDCM控制结构.根据电磁功率分配原理设计了一种线性EMPD函数,使用线性EMPD函数将总电磁功率分配到三相电磁功率中,由相电磁功率和反电动势计算出期望的三相电流,并通过电流控制器调节,最后由逆变器输出实际的三相电流.仿真结果表明:提出的EMPD方法可有效抑制换相转矩脉动.

摘要： 为了提高无刷直流电动机(BLDCM)在不确定外部工作环境下运行的鲁棒性,依据BLDCM数学模型建立传统PID的Matlab/Simulink仿真模型,并结合惯性权重和Levy飞行优化了标准蝙蝠算法.对比了基于蝙蝠优化算法的PID控制和基于遗传算法的PID控制二者对传递函数的阶跃响应,验证了前者的优越性.将蝙蝠优化算法运用到PID参数自整定上,使电动机从静止到1000 r/min再到3000 r/min调速过程中的超调量更小,上升时间更短,验证了优化算法的可行性.

摘要： 针对传统星形连接无刷直流电动机直接转矩控制下存在较大关断相续流引起转矩脉动坠落的问题,提出在断开电机绕组下通过电压矢量来实现关断相电流的抑制方法.该方法基于开绕组多维度的电压矢量分析,结合共直流母线拓扑自身多电平的优势,利用新型零电压矢量和正电压矢量的联合控制来实现关断相电流抑制并最终达到转矩脉动的抑制效果.仿真结果表明,该方法在电机正常运行的基础上可以减小关断相续流,从而达到转矩脉动抑制效果.

摘要： 无刷直流电动机具有体积小、功率密度高、调速性能好等优点,广泛用于航天、航空、船舶、兵器、战车等领域.本文根据舱门控制系统的技术要求,选用无刷直流电动机作为其执行机构.通过对极槽配合、转子结构、电磁负荷、气隙、极弧系数等参数进行分析,确定了设计方案.并使用有限元分析软件进行仿真计算,得到电机电流、转速、效率、堵转转矩和磁场分布.根据仿真计算结果,设计并试制了电机样机,对试验结果与计算结果进行对比分析.

摘要： 本文设计了基于57BL52-230型三相无刷直流电动机的驱动电路.控制电路由ATMEL公司生产的AT89S51单片机组成,驱动电路主要有Vishay Siliconix公司的Si9979Cs无刷直流电动机控制芯片和由6个MOSFET功率管构成的三相桥式电路构成.实验结果表明,设计的驱动板能产生PWM波驱动57BL52-230型三相无刷电动机正常运行;通过对电机进行空载实验,分析测得三相电机的霍尔传感器信号、反电动势信号波形,可知相位间隔60°,驱动信号稳定,电机运行正常.

摘要： 针对无刷直流电动机(BLDCM)伺服系统易受系统参数变化、外部扰动等不确定性因素的影响,且传统的PID控制有必须建立精确的控制模型的缺陷,设计了模糊PID控制方法.建立了BLDCM的数学模型,采用模糊理论和传统控制相结合的方法设计模糊PID控制器,从理论上分析证明了模糊PID控制器有效提高了响应速度,减小了稳态误差,抗干扰能力强.仿真结果分析表明,与传统PID控制相比,模糊PID控制响应速度更快,抗干扰能力更强,抑制了环境改变引起的参数变化对系统的影响,鲁棒性更好.

摘要： 普通的直流电动机的电刷以及换向器因强迫性接触,造成系统可靠性差,需要经常进行维护,并且容易产生火花、噪声等.无刷直流电动机利用电子换相电路代替机械式电刷,解决了这一系列问题.本文在分析和总结传统无刷直流电动机控制系统中存在的问题的基础上,设计了一种基于卡尔曼滤波器的有位置传感器无刷直流电动机控制系统.在分析电动机结构和工作原理的基础上,建立了无刷直流电动机的数学模型.以PI为控制方法,采用先进的卡尔曼滤波策略对电动机的转速进行滤波,采用电流、转速双闭环控制.用霍尔传感器作为转子位置检测机构,确定系统的总体结构,设计控制仿真电路.

摘要： 本文提出一个较简捷地确定无刷直流电动机霍尔传感器安放位置的通用方法,并给出在单相至十一相电动机和几种绕组拓扑的应用例子.这些例子说明，所述确定霍尔传感器位置的方法是通用的、简捷的，适用于不同相数、各种绕组拓扑结构的各类无刷直流电动机。霍尔传感器位置确定方法的关键是在一定约定条件下，借助于定子空间图和磁势相量图，获得相绕组磁势轴线位置。可以看出，无刷直流电动机霍尔传感器位置选择不是唯一的，通过改变绕组连接方式、线圈绕向、霍尔片标志面的朝向、允许一定相位偏差、选择不同的组合等方法，可得到不同方案，按需要进行优化、比较和选择。

摘要： 针对无刷直流电动机(BLDCM)运行过程中的噪声问题,对无刷直流电机的正弦波驱动SPWM控制方式进行了研究,采取正弦波驱动可以有效地抑制其转矩脉动和噪声.采取正弦波驱动,控制系统能够获得更加平滑的输出转矩,降低电机控制电路中无刷直流电机驱动系统中换向电流的突变程度,电动机电流比较平稳,电机噪声较少,且电动机运行效率较高.对低噪声汽车空调鼓风机控制器进行了噪声抑制测试实验,并与方波驱动方式进行了对比.噪声性能测试实验结果表明,所设计的控制器能够实现汽车空调鼓风机的低噪声运行.

摘要： 在对两款进口风机的改造中,用无刷直流电动机取代原风机中使用的单相电容运转异步电动机,在保证风机性能的前提下,实现了大幅度节能.

摘要： 在Matlab/Simulink下建立了无刷直流电动机驱动系统模型,分别针对定子绕组开路、短路和霍尔位置传感器开路这三种故障进行了仿真研究,并针对定子绕组开路和霍尔传感器开路这两种故障进行了实验验证.利用仿真模型对驱动系统动态负载的特性进行研究,通过仿真与实验结果,对故障状态与动态负载下的电机参数进行对比分析,揭示了电机转速、相电流和电磁转矩在两种状态下的参数差异.研究结论对无刷直流电动机驱动系统的故障检测与保护研究提供了参考依据.

摘要： 舵机系统是机器人、机电系统和无人机及多种武器飞控系统的重要动作执行机构.舵机系统包括舵机及控制器,舵机控制器为舵机提供必要的能源和按照上位机指令驱动舵机完成相应动作.本文提出并实现一种以FPGA为核心的无刷舵机控制系统设计,详细介绍了该系统的功能及硬件结构配置.舵机系统总体设计遵循了性能可靠,简单实用的原则,多次试验与实际应用的结果表明该方案完全满足飞控系统的技术要求.该设计方案已经应用于定型并批量生产的无人机及机载武器系统中.

摘要： 舵机系统是机器人、机电系统和无人机及多种武器飞控系统的重要动作执行机构.舵机系统包括舵机及控制器,舵机控制器为舵机提供必要的能源和按照上位机指令驱动舵机完成相应动作.本文提出并实现一种以FPGA为核心的无刷舵机控制系统设计,详细介绍了该系统的功能及硬件结构配置.舵机系统总体设计遵循了性能可靠,简单实用的原则,多次试验与实际应用的结果表明该方案完全满足飞控系统的技术要求.该设计方案已经应用于定型并批量生产的无人机及机载武器系统中.

摘要： 绝缘件(3)在通过层叠多张而成的定子铁心(2)的表面上形成绝缘层，并且在与定子铁心(2)的层叠方向上的一方的端面大致相同的面上向定子铁心(2)的外周侧延伸设置有突出部(4)。另外，突出部(4)具备对连接器(6)进行固定保持的钩(7)，该连接器(6)具有供给外部电力的多个连接器端子(5)。另外，连接器(6)被固定保持于钩(7)，绕组(8)经由绝缘件(3)卷绕安装于定子铁心(2)的各槽，连接器端子(5)被压入到连接器(6)中而被固定保持。此外，连接器端子(5)的绕组(8)侧形成为呈大致L字状折弯的形状，绕组(8)的各相的绕组末端部(9)直接缠绕连接于连接器端子(5)的L字前端部(10)，并且通过钎焊等被连接保持。

摘要： 本发明涉及8极10槽20换向器片、或12极15槽30换向器片的任何一种的直流电动机的电枢(3)，在换向器上设置对成为相同单位的换向器片(14)彼此进行短路的连接线(25)，在具有与邻接的换向器片(14)之间的电位差相等的电位差的换向器片(14)之间电连接绕组(12)，并且在丁字钢(9)上卷绕绕组(12)形成电枢线圈(7)。由此，提供相对于3相直流电动机，能够谋求更小型化、长寿命化以及高性能化的直流电动机的电枢、直流电动机、以及直流电动机的电枢绕组方法。

摘要： 绝缘件(3)在通过层叠多张而成的定子铁心(2)的表面上形成绝缘层，并且在与定子铁心(2)的层叠方向上的一方的端面大致相同的面上向定子铁心(2)的外周侧延伸设置有突出部(4)。另外，突出部(4)具备对连接器(6)进行固定保持的钩(7)，该连接器(6)具有供给外部电力的多个连接器端子(5)。另外，连接器(6)被固定保持于钩(7)，绕组(8)经由绝缘件(3)卷绕安装于定子铁心(2)的各槽，连接器端子(5)被压入到连接器(6)中而被固定保持。此外，连接器端子(5)的绕组(8)侧形成为呈大致L字状折弯的形状，绕组(8)的各相的绕组末端部(9)直接缠绕连接于连接器端子(5)的L字前端部(10)，并且通过钎焊等被连接保持。

摘要： 本发明涉及8极10槽20换向器片、或12极15槽30换向器片的任何一种的直流电动机的电枢(3)，在换向器上设置对成为相同单位的换向器片(14)彼此进行短路的连接线(25)，在具有与邻接的换向器片(14)之间的电位差相等的电位差的换向器片(14)之间电连接绕组(12)，并且在丁字钢(9)上卷绕绕组(12)形成电枢线圈(7)。由此，提供相对于3相直流电动机，能够谋求更小型化、长寿命化以及高性能化的直流电动机的电枢、直流电动机、以及直流电动机的电枢绕组方法。

摘要： 本发明提供无刷直流电动机以及搭载了该无刷直流电动机的鼓风装置。所述无刷直流电动机具备：定子铁心，其通过层叠多张而成；绝缘件，其在所述定子铁心的表面上形成绝缘层，并且在与所述定子铁心的层叠方向上的一方的端面相同的面上向所述定子铁心的外周侧延伸设置有突出部；绕组，其经由所述绝缘件卷绕安装于所述定子铁心；以及连接器，其具有用于从外部供给电力的多个连接器端子，并且被固定保持于所述突出部，所述绕组的末端部与所述多个连接器端子连接，所述多个连接器端子中的至少一个形成为呈L字状折弯的形状。

摘要： 本发明提供一种无刷直流电动机系统及其力矩电流检测电路。所述力矩电流检测电路包括：检测单元，其一端连接至直流电源的正极与逆变电路的上桥臂的多个开关管的并联二极管的连接点，另一端连接至逆变电路的上桥臂的多个开关管的输入端子的连接点；放大采集单元，其与检测单元并联，用于采集通过检测单元的电流，以获得力矩电流。本发明所提供的力矩电流检测电路充分考虑了电动机绕组电感的续流电流对瞬时相电流的影响，从而准确检测电机绕组内的力矩电流，且实现电路简单，通用性较好。

摘要： 本发明公开了无刷直流电动机的相电流校正电路及无刷直流电动机，包括：比较器L，包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端用于输入霍尔信号，所述霍尔信号为位置传感器获取的无刷直流电动机的转子位置信号，所述输出端用于与所述无刷直流电动机的主控芯片相连；第一电阻R1，一端与所述第二输入端连接，另一端接高电平V1；第二电阻R2，一端与所述第二输入端连接，另一端接低电平V2。本发明通过将比较器第一输入端接入霍尔信号，将第一电阻R1一端接比较器第二输入端，另一端接高电平V1，将第二电阻R2一端接第二输入端，另一端接低电平V2，可以使相电流的正负电流对称和相电流的正弦度较高，使无刷直流电动机的换向电压均匀，转速平稳。

摘要： 本发明提供无刷直流电动机以及搭载了该无刷直流电动机的鼓风装置。所述无刷直流电动机具备：定子铁心，其通过层叠多张而成；绝缘件，其在所述定子铁心的表面上形成绝缘层，并且在与所述定子铁心的层叠方向上的一方的端面相同的面上向所述定子铁心的外周侧延伸设置有突出部；绕组，其经由所述绝缘件卷绕安装于所述定子铁心；以及连接器，其具有用于从外部供给电力的多个连接器端子，并且被固定保持于所述突出部，所述绕组的末端部与所述多个连接器端子连接，所述多个连接器端子中的至少一个形成为呈L字状折弯的形状。

摘要： 本发明提供一种无刷直流电动机系统及其力矩电流检测电路。所述力矩电流检测电路包括：检测单元，其一端连接至直流电源的正极与逆变电路的上桥臂的多个开关管的并联二极管的连接点，另一端连接至逆变电路的上桥臂的多个开关管的输入端子的连接点；放大采集单元，其与检测单元并联，用于采集通过检测单元的电流，以获得力矩电流。本发明所提供的力矩电流检测电路充分考虑了电动机绕组电感的续流电流对瞬时相电流的影响，从而准确检测电机绕组内的力矩电流，且实现电路简单，通用性较好。

摘要： 一种用于识别装置的识别方法，用于识别从无刷直流电动机输出的与上述无刷直流电动机相关的信息，从识别装置经由电源线向上述无刷直流电动机供给电源电压，使无刷直流电动机接受电源电压的供给，按照从无刷直流电动机的驱动电路输出的PWM信号进行旋转，测量随着无刷直流电动机的旋转而在上述电源线中流动的驱动电流达到阈值为止的达到时间，根据达到时间来识别与上述无刷直流电动机相关的信息。