无刷直流电机

摘要： 由于齿槽结构的影响,无刷直流电机(brushless direct current motor,BLDCM)中存在齿槽转矩,会导致转矩脉动增加,从而影响无刷直流电机的性能.为此,以电子液压制动系统(Electro-hydraulic brake system,EHB)用BLDCM为研究对象,对结构参数进行分析及改进,来抑制BLDCM的齿槽转矩.首先,通过对齿槽转矩表达式进行推导和分析,发现其数值由基本结构参数以及傅里叶分解系数B_(r(nz/2p))和G_(n)所决定;其次,分别推导了偏心距、极弧系数和辅助槽与傅里叶分解系数的关系式,进而得到三者与齿槽转矩的变化关系;最后,通过有限元方法研究了偏心距改变、极弧系数变更和辅助槽添加三种情况下齿槽转矩的变化情况.结果表明:当偏心距、极弧系数和辅助槽形状分别为7.90 mm、0.74、椭圆形时,对应的齿槽转矩峰值分别降低96.65%、90.48%、86.74%,齿槽转矩都得到明显抑制.

摘要： 随着无刷直流电机(BLDCM)的广泛应用,为避免传统BLDCM方波控制方案存在的效率低、噪声大等一系列问题。设计了以STM32为主控芯片的BLDCM矢量控制系统。该设计在控制软件中对转子位置信号进行电角度补偿优化,采用转速电流双闭环控制,通过磁场导向控制(FOC)算法进行矢量控制。主要包含了硬件架构,软件控制功能模块框图,功能模块流程设计。测试结果显示,与传统方波控制对比,其效率提高,噪音减小,换相电流波动减小。经过长期各种环境下的测试和验证,表明该系统稳定性好,能长时间安全可靠运行。

摘要： 介绍了一种用于无刷直流电机(BLDC Motor)供电的功率因数校正(PFC)电路,通过使用无桥Sepic PFC变换器,使得电能质量问题得到了改善。首先分析了无桥Sepic PFC电路的工作原理及换流状态,其次探讨了系统的控制方案,最后利用MATLAB/Simulink进行仿真和性能评估。通过对无桥Sepic PFC变换器与Boost PFC变换器的对比分析可知,所提方案可明显提高功率因数并降低输入电流的总谐波失真,使得无桥Sepic PFC转换器成为低功耗应用的有效替代解决方案。

摘要： 为了抑制无刷直流电机的换相转矩脉动,提出了一种模型预测占空比补偿量控制算法。介绍一种混合补偿机制,以换相区中关断相受控管和导通相、非换相相中的受控上管为控制对象,对其驱动占空比进行补偿。基于换相总过程中与换相开始时电磁转矩的偏差,构造换相转矩脉动价值函数,以其最小为目标,求解出无换相转矩脉动的约束条件。进行占空比补偿量自适应预测,即根据换相电路模型建立电流微分方程,结合无换相转矩脉动约束条件,预测出占空比补偿量之间的关系式,并引入自适应调整因子对占空比补偿值进行自适应分配。实验验证了该算法的有效性。

摘要： 为了实现机械相控阵列天线的波束扫描,采用微型无刷直流电机驱动螺旋天线单元转动来到达预定的辐射相位。设计了一种新型微型无刷直流电机位置控制系统,构建了比例滑模面-超螺旋二阶滑模控制器用于速度控制,利用结合速度剖面策略的PID控制算法实现了转动位置的中间过程控制。建立了基于Simulink的系统仿真模型,验证了方案的可行性,并构建了FPGA硬件实验平台。仿真和实验结果均表明,微型无刷直流电机驱动天线单元精确按照预设的速度剖面曲线运行,在50 ms控制周期内转动角度达到180°,中间控制过程的位置跟踪误差和平衡位置处的残余震荡误差均小于±3°。

摘要： 为进一步挖掘无刷直流电机的应用潜力,通过对其结构及工作原理的研究,设计一种基于STM32F407的无刷直流电机控制系统。系统的控制部分利用STM32内部的高级定时器产生PWM控制信号,利用霍尔信号检测电机的转子位置并计算转速,结合PID算法提高控制系统的鲁棒性和自适应能力。驱动部分添加了隔离电路,能够使系统更加稳定地运行,提高了其抗干扰的能力。基于LABVIEW搭建了系统的调试平台,能够实时观测电机的运行速度,使PID参数整定更加便捷。该系统成本低、性能高,具有一定的工程应用价值。

摘要： 针对传统PID控制参数固定、不易改动的不足,提出了利用遗传算法自动构建模糊逻辑控制器方法,并应用于无刷直流电机模糊自适应控制,提高了电机的控制性能。通过对无刷直流电机模糊自适应PID控制和传统PID控制进行对比研究,结果表明,该模糊自适应控制方法具有更好的动态性能和鲁棒性。

摘要： 为解决传统矿用通风机采用异步电机效率和功率因数低等问题,设计一种高压无位置传感器无刷直流矿用风机控制系统;改进传统高压无位置无刷直流电机控制系统在高速运行时反电势过高,而在低速运行时反电势过低,导致传统反电势过零检测电路不能正常工作,限制控制系统调速范围的问题。通过给传统电阻分压的三相反电势采样电路中并联三极管,根据矿用风机转速调节控制三极管斩波信号的导通时间,实现电机运行在高速时占空比线性增大,在低速时占空比线性减小,来控制比较器的输入电压在合理范围内,改善矿用风机在高低速运行时反电动势过零检测效果,从而提高控制系统效率及调速范围。设计的控制系统以低成本的微型控制芯片为核心,并且给出系统主要电路设计及主程序流程。该控制方案相较于传统控制方案具有成本低、体积小、易于使用等优点。实验结果表明设计的控制系统能够有效提高电机效率及准确检测反电动势过零点,保证电机在1%~100%的转速范围内稳定运行。

摘要： 本文以无刷直流电机作为研究对象,以LKS32MC086N8Q8控制芯片为核心,研究无位置传感器的无刷直流电机控制系统。通过研究无刷直流电机的现状及问题,通过与其他电机的比较,得出无刷直流电机无碳刷损耗、安全可靠、保养成本低等优点。同时介绍了基于LKS32的无刷直流电机的工作原理及系统结构,并且对无刷直流电机的硬件电路及软件模块进行设计。

摘要： 凭借MOTIX^(TM)电机控制套件,英飞凌科技股份公司(FSE:IFX/OTCQX:IFNNY)提供了一套完整的电机控制系统解决方案。预装式套件具备一个带有示例软件并经市场验证的芯片组以及一个无刷直流电机。用户只需给预装式套件连接电源,就可让电机在几秒钟内转起来。因此,该电机控制套件可助力加快低压电机控制系统的原型设计和评估。典型应用包括辅泵、散热风扇、空调鼓风机,或任何其他采用三相低压无刷直流电机的应用。

摘要： 以LCDSP0102处理器为控制核心,进行无刷直流电机伺服控制系统的设计,介绍了LCDSP0102处理器、无刷电机驱动器LMSK4301、固态功率控制器LS-SSPC-10015等主要硬件电路.采用数字增量式PID控制算法,实现对无刷直流电机的控制.该控制系统具有硬件结构精简、调节精度高及响应速度快等特点,对于无刷直流电机的应用有一定的参考价值.

摘要： 无刷直流电机是由电机控制、微电子、电力电子等技术综合发展而来的新型电机.无刷直流电机是一个多变量,强耦合的非线性系统,想要通过固定的PID控制器调节到理想的性能指标很困难.所以,本论文以丝印机的PCB定位系统的无刷直流电机作为控制对象,分析电机的控制模型,设计了一个基于BP神经网络的无刷直流电机PID控制器.无刷直流电机相对于有刷直流电机而言取消了机械电刷和换向器,也可称为无换向器直流电机.它是伴随电子技术进步而发展处的一种电机,也是现代电子、现代控制理论和现代电机技术的结合物,近几十年来,由于永磁材料的不断发展和无刷直流电机研究经验的不断积累,让无刷直流电机进入了一个新的发展阶段,如丝印机的PCB定位系统.PID控制技术是发展最早的一种控制方法,因其拥有较为简单的算法,良好的鲁棒性与可靠性而广泛应用于工业中.PID控制适合能够建立精确数学模型的控制系统,所以需要提前确定被控制对象的传递函数与数学模型.但是实际工业控制中存在大量非线性时变的伺服系统,PID控制因而达不到理想的效果.随着现代控制论的发展,产生了很多新型的PID控制系统.同时,人工神经网络的出现使得PID控制方法得到了进一步发展进而推出了神经网络PID控制方法,为控制复杂非线性的系统提供了新途径,本文分析研究丝印机无刷直流电机的神经网络PID控制方法.

摘要： 传统的无刷直流电机((Brushless DC Motor,BLDCM)的控制方式通常采用转速PI控制,转速电流PI控制等控制策略,这类控制方法简单,但同时也存在一些转速误差较大,转矩抖动明显等问题.基于这些问题,本文采用矢量控制策略,并提出积分滑模算法((Sliding Mode Control,SMC)代替电流q轴分量PI调节算法.通过搭建该调速系统仿真模型及实验分析,与传统PI控制算法相比,本系统转速跟踪误差小,转矩抖动明显减小,系统动态响应快,鲁棒性强.

摘要： 无刷直流电机的转矩脉动会带来噪声、震动等问题.在介绍无刷直流电机的数学模型基础上,引入了瞬时功率理论推导得到瞬时转矩与电流和磁链函数之间的关系.通过给定转矩和磁链函数得到相应的参考电流,并通过电流滞环控制,使实际电流跟踪参考电流以达到转矩恒定的目的.仿真与实验结果表明,与传统PWM调制控制策略相比,基于瞬时功率理论的转矩控制策略能有效地抑制无刷直流电机的转矩脉动.

摘要： 无刷直流电机在家用电器领域中得到广泛应用,但同时它也存在着齿槽转矩、转矩脉动导致与负载发生共振,产生噪音的缺点.本文针对无刷直流电机降噪进行研究，对比传统电机降噪手段及缺陷，研究新的转子减震降噪降方案，研究的转子减震结构能够大幅削弱或消除电机齿槽转矩或转矩脉动通过转轴直接传递至负载侧，通过转子的分离式结构十弹性材料缓冲过渡结构，使得电机输出更加平缓、稳定。通过实际测试电机测试对比减震效果，为无刷直流电机降噪研究提供一定方向、参考。

摘要： 月壤钻取采样系统中大功率三相永磁无刷直流电机驱动电路采用直流变换器为其提供直流电源.在大功率三相永磁无刷直流电机启动和换相时,其相电流峰值可这几十安培.本文以大功率三相永磁无刷直流电机与直流变换器之间的匹配性为研究对象,建立起直流电机和直流变换器的数学模型,得到电机供电输入端口的电容以及电感公式,为星上大功率三相永磁无刷直流电机的可靠应用提供理论基础.

摘要： 本文提出TL-qZSI方法,用于抑制BLDCM换相转矩脉动.该方法,在电机换相时刻运用该网络升压补偿直流母线电压,达到抑制脉动的目的.分析了BLDCM换相转矩脉动的原因,介绍了TL-qZSI的工作模态.构建系统模型,并仿真分析.结果表明,TL-qZSI较qZSI具有较强的升压能力.特别是在换相时刻引入该网络电压补偿,能使换相转矩脉动由30.1％减小到3.4％,取得较好效果.

摘要： 无刷直流电机(BLDCM:BrushLess DC Motor)的导通方式共有两种,两两导通方式和三三导通方式.针对无刷直流电机两两导通电机出力大,转矩平稳性好,三三导通绕组利用率高,转矩脉动小的特点,研究了无刷直流电机的两两启动三三运行.高频链逆变技术具有功率密度大、可靠性高和电气隔离等特点,同时为了克服传统非隔离型三相逆变器驱动无刷直流电机,三三导通运行时潜在的桥臂直通问题,研究了高频链矩阵式逆变器驱动无刷直流电机.对于矩阵变换器的双向开关特征,基于解结耦思想运用了一种适用于无刷直流电机负载的HPWM调制策略.Matlab/Simulink仿真结果验证了该调制策略的正确性和有效性.

摘要： 基于反电动势的无位置传感器控制策略,在电机静止或低速运行时不能准确检测反电动势,故不能判断转子的位置.在这种情况下,需要特定的方法来实现电机的起动.在分析无位置传感器控制策略传统起动方式的基础上,提出了电动自行车无位置传感器控制策略的纯软件定频升压起动法,并给出了具体的实现方案.该方法与传统升压升频启动方法相比,省略了预定位环节,避免了启动时电机的反转现象,提高了电机带负载启动的能力.同时省略了传统升压升频启动中的硬件电路,降低了电机控制系统的复杂性,提高了电机起动的可靠性.

摘要： 针对传统滑模观测器的高频抖振问题,本文在分析了已有的控制函数情况下,提出了一种新的凹控制函数,并理论证明了采用凹控制函数比已有的控制函数得到的观测反电动势抖振更小.其次,提出基于凹控制函数的滑模观测器来估算反电动势,并用归一化方法处理该估算反电动势,利用锁相环提取转速和转角信息.最后,Matlab仿真结果表明,本文方法能准确估算反电动势和转子位置角信息,有效的削弱了抖振,提高了转子位置角精度.

摘要： 本发明公开了一种单相无刷直流电机无霍尔控制方法及其单相无刷直流电机，预先确定转子初始位置，然后向所述单相无刷直流电机注入用于驱动转子旋转的电压，通过观测器实时估算转子角度theta，基于该转子角度theta控制所述单相无刷直流电机驱动运行；本发明由于节省了霍尔传感器件的使用，避免了霍尔传感器件的安装过程，不仅节省了硬件成本，同时有效降低了对电机生产工艺的要求，进一步降低了生产成本，明显改善了单相无刷直流电机的性能。

摘要： 本申请公开了一种无刷直流电机的控制系统、无刷直流电机及其控制方法。该控制系统包括：驱动电路、处理器以及反电动势检测器，反电动势检测器被设置为在采样时间采样未被驱动的绕组的电压；处理器被设置为根据采样结果判断反电动势过零时刻，以及基于过零时刻调整输出至驱动电路的控制信号，其中，在控制信号的占空比大于阈值时，采样时间位于控制信号的下降边沿之前且与下降边沿之间的时间间隔大于预设时间处；在控制信号的占空比小于阈值时，采样时间位于控制信号的上升边沿之前且与上升边沿之间的时间间隔大于预设时间处。本申请通过在进行反电动势的采样检测时可以避开场效应晶体管产生的噪音，从而可以得到准确的反电动势电压。

摘要： 本发明涉及一种无刷直流电机的换相方法、装置和无刷直流电机系统。该方法包括：获取两相静止坐标系下所述无刷直流电机的目标相反电动势和目标相电流；基于同频提取器滤除所述目标相反电动势中的多次谐波和所述目标相电流中的多次谐波，得到相反电动势基波和相电流基波；根据所述相反电动势基波和所述相电流基波，构造所述无刷直流电机的换相误差；根据所述换相误差，校正所述无刷直流电机的换相。该方法能够获得比较准确的换相误差以校正换相，从而提高换相的精度。

摘要： 本发明涉及无刷直流电机的高速运行补偿方法、系统和无刷直流电机，包括以下步骤：获取检测信号；判断检测信号是否发生变化；若是，进行延时补偿，并在延时补偿结束后执行判断是否满足换相条件的步骤；若否，判断是否满足换相条件；若满足换相条件，确定无刷直流电机的运行状态；根据无刷直流电机的运行状态进行换相。本发明在无刷直流电机高速运行时进行延时补偿，并基于延时时间点确定换相时刻，达到提前换相的目的，避免换相滞后，有效提升无刷直流电机的高速性能。

摘要： 本发明适用于无刷直流电机技术领域，提供了一种无刷直流电机的相序检测方法、装置及无刷直流电机，该方法包括：启动无刷直流电机，获取无刷直流电机每次的换相信息，该换相信息包括当前导通的上下桥信息以及前一次导通的上下桥信息，根据换相信息判断当前换相状态，该当前换相状态包括上桥换相状态和下桥换相状态，判断是否连续至少两次的当前换相状态相同，若是，判断无刷直流电机的相序异常，若否，判断无刷直流电机的相序正常，从而提高了相序检测效率和效果，使得在相序连接错误的时候可以及时有效的保护电机及控制器，防止电机及控制器损坏，提升了控制器的可靠性。

摘要： 无刷直流电机控制电路、无刷直流电机和微型水泵。无刷直流电机控制电路包括：第一线圈，所述第一线圈的第一端连接电源；第二线圈，所述第二线圈的第一端连接电源；霍尔传感器，所述霍尔传感器的电源端连接电源，所述霍尔传感器的电源地端连接公共地；第一开关器件，所述第一开关器件的输入端连接所述第一线圈的第二端，所述第一开关器件的输出端连接公共地，所述第一开关器件的控制端连接所述霍尔传感器的信号输出端；第二开关器件，所述第二开关器件的输入端连接所述第二线圈的第二端，所述第二开关器件的输出端连接公共地，所述第二开关器件的控制端连接所述第一开关器件的输入端。无刷直流电机控制电路结构简化，成本降价。

摘要： 一种无刷直流电机控制方法及装置，其中控制方法包括：获取无刷直流电机位于预设功率时的转速；判断转速与第一预设转速的差值是否大于第二预设转速，第一预设转速和第二预设转速与预设功率正相关；如差值大于第二预设转速，则通过无刷直流电机的MCU模块调整无刷直流电机在每个霍尔周期内输出PWM波的占空比，控制无刷直流电机的输入功率保持稳定。还提供了一种无刷直流电机及电器。通过检测无刷直流电机的转速，判断其与第一预设转速的差值是否大于一定范围，来调整无刷直流电机在每个霍尔周期内输出PWM波的占空比，以实现无刷直流电机输入功率的稳定，提高了无刷直流电机在负载变化时工作状态的稳定性。

摘要： 一种无刷直流电机控制方法及控制装置，其中控制方法包括：获取无刷直流电机位于预设转速时的输入电压；判断输入电压与第一预设电压的差值是否大于第二预设电压，第一预设电压和第二预设电压与预设转速正相关；如差值大于第二预设电压，则通过调整无刷直流电机的绕组通电时间，控制无刷直流电机的输出功率保持稳定。还提供了一种无刷直流电机及电器。通过检测无刷直流电机的输入电压，判断其与预设电压的差值是否大于一定范围，来调整无刷直流电机的绕组通电时间，避免了输入电压变化对于无刷直流电机工作状态的影响，提高了无刷直流电机在输入电压变化时工作状态的稳定性。

摘要： 一种无刷直流电机控制方法及装置，其中控制方法包括：获取无刷直流电机位于预设功率时的转速；判断转速与第一预设转速的差值是否大于第二预设转速，第一预设转速和第二预设转速与预设功率正相关；如差值大于第二预设转速，则通过调整无刷直流电机的绕组通电时间，控制无刷直流电机的输出功率保持稳定。还提供了一种无刷直流电机及电器。通过检测无刷直流电机的转速，判断其与第一预设转速的差值是否大于一定范围，来调整无刷直流电机的绕组通电时间，以实现无刷直流电机输出功率的稳定，避免了负载受环境影响出现变化时对于无刷直流电机工作状态的影响，提高了无刷直流电机在负载变化时工作状态的稳定性。

摘要： 一种无刷直流电机控制方法及控制装置，其中控制方法包括：获取无刷直流电机位于预设功率时的输入电压；判断输入电压与第一预设电压的差值是否大于第二预设电压，第一预设电压和第二预设电压与预设功率正相关；如差值大于第二预设电压，则通过无刷直流电机的MCU模块调整无刷直流电机在每个霍尔周期内输出PWM波的占空比，控制无刷直流电机的输入功率保持稳定。还提供了一种无刷直流电机及电器。通过检测无刷直流电机的输入电压，判断其与预设电压的差值是否大于一定范围，来调整无刷直流电机在每个霍尔周期内输出PWM波的占空比，避免了输入电压变化对于无刷直流电机工作状态的影响，提高了无刷直流电机在输入电压变化时工作状态的稳定性。