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OO永磁直流电机

永磁无刷电机转速

什么是OO永磁电机

OO永磁直流电机

1、直流无刷OO永磁电动机调速系统的设计摘 要：无刷直流电动机 (BLDCM)因为具有良好的性能、控制方便和高的性价比等优点，所以一直得到很广泛的应用。本文介绍了永磁无刷直流电动机速度控制的一种方案，及当前无刷直流电动机控制的.发展趋势和常见的新型控制方法。最后采用端电压过零检测法和预定位起动方法，实现了基于 TMS320F240 DSP的无位置传感器永磁无刷直流电动机速度控制。在系统的硬件设计中，设计了以TMS320F240数字信号处理器为核心处理器的最小系统。同时也设计了信号采集电路，用于测量控制系统所需的三个定子端电压信号和相电流反馈信号。在系统的软件设计中，主要完成了电动机的起动及无传感器速度闭环控制两大功能。用DSP成功实现PWM输出信号、信号采集及移相控制等功能。关键词：数字信号处理器（DSP）；无刷直流电动机；转子位置传感器；反电动势；速度控制The design of speed control system of Rare-earth PerOOnent Magnet Brushless DC MotorAbstract：The Brushless DC Motor(BLDCM) has been widely used for OOny years because of its excellent perforOOnce, easy control and high cost effectiveness.This OOOOO introduces the control of Brushless PerOOnent Magnet DC Motor ,and introduces the future of the control BLDCM; and some new methods in controlling DC motor. In the end, a complete solution proposal in the OOOOO. It deals with sensor less alternative. To position sensors for speed control in Brushless PerOOnent Magnet Dc Motor based on TMS320F240,using the back-EMF. Commutation method and the start method by means of rotor pre-setting.TMS320F240DSP has been designed as the OOin micro-controller during hardware design. Minimum system. Circuits for signal collection have been given to measure the stator terminal voltage and current value.When designing the software, the OOin two functions, startup of the motor and speed closed loop sensor less control are complete. Using DSP, the PWM signal, the measurement of voltage and current signals and phase shifting are successively presented here.Keywords： DSP(Digital Signal Processing); BLDCM(brushless direct current motor);Rotor Position Sensor; BEMF(Back ElectroOOgnetic Force);Speed Control.

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永磁无刷电机转速

1、? ? ?现代电机与控制技术以电流驱动模式的不同将永磁无刷直流电动机分为两大类：1）方波驱动电机，也即无刷直流电机（BLDC）；2)正弦波驱动电机：也即永磁同步电机（PMOO）。

2、? ? ? 表面来看，BLDC和PMOO的基本结构是相同的：1）它们的电动机都是永磁电动机，转子由永磁体组成基本结构，定子安放有多相交流绕组；2）都是由永久磁铁转子和定子的交流电流相互作用产生电机的转矩；3）在绕组中的定子电流必须与转子位置反馈同步；4）转子位置反馈信号可以来自转子位置传感器，或者像在一些无传感器控制方式那样通过检侧电机相绕组的反电动势等方法得到。? ?

3、? ? ? 虽然在永磁同步电动机和无刷直流电动机的基本架构相同，但它们因驱动方式不同，是的其在设计和控制细节上存在明显的区别。1）反电势不同， PMOO具有正弦波反电势，而BLDC具有梯形波反电势；2）定子绕组分布不同， PMOO采用短距分布绕组，有时也采用分数槽或正弦绕组，以进一步减小纹波转矩；而BLDC采用整距集中绕组。3）运行电流不同，为产生恒定电磁转矩，PMOO为正弦波定子电流； BLDC为矩形波电流。4）永磁体形状不同， PMOO永磁体形状呈抛物线形，在气隙中产生的磁密尽量呈正弦波分布；BLDC永磁体形状呈瓦片形，在气隙中产生的磁密呈梯形波分布。5）运行方式不同， PMOO采用三相同时工作，每相电流相差120°电角度，要求有位置传感器。BLDC采用绕组两两导通，每相导通120°电角度，每60°电角度换相，只需要换相点位置检测。正是这些不同之处，使得在对PMOO和BLDCM的控制方法、控制策略和控制电路上有很大差别。

4、? ? ?转矩脉动是机电伺服系统的最大问题, 它直接影响精确的位置控制和高性能的速度控制很困难。在高速情况下， 转子惯量可以过滤掉转矩波动。但在低速和直接驱动应用场合， 转矩波动将严重影响系统性能， 将使系统的精度和重复性恶化。而空间精密机电伺服系统绝大多数工作在低速场合，因此电机转矩脉动问题是影响系统性能的关键因素之一。PMOO和BLDCM都存在转矩脉动问题。转矩脉动主要有以下几个原因造成：齿槽效应和磁通畸变、电流换相引起的转矩及机械加工制造引起的转矩。

什么是OO永磁电机

1、直流电动机的主要优点是调速和起动特性好，因而广泛应用于驱动和伺服系统中。但是，普通直流电动机具有电刷和换向器，需要机械换向，所以工作不可靠，寿命短，需要经常维护，并有噪声和无线电干扰等缺点。无刷直流电动机（The ?Brushless ?DC ?Motor，简称BDCM）兼有直流电动机调速和起动性能好、交流电动机的结构简单维护方便的优点。永磁体的转子结构简单、运行可靠，定子多相绕组，由固态逆变器和位置检测装置组成电子换向器。位置OOO相当于普通无刷直流电动机的电刷，逆变器的输出受位置OOO的控制，转子位置OOO决定着绕组电流的相位及绕组磁势在空间的分布，改变转子位置OOO的相对位置，就可以改变绕组中电流对电势的相位差和电枢反应磁势对磁极的相对位置。无刷直流电动机的方框原理如图1所示

2、 ? 从直流电机理论中可以知道，直流电机电刷的位置对电机的运行性能有着重大影响，BDCM中等效电刷的位置取决于相绕组电流切换的相们（切换角δ），切换相位超前δ＞0，这相当于直流电机电刷位置从几何中性线逆着转子旋转的方向移动。切换相位滞后δ＞0，这相当于直流电机的电刷位置从几何中性线顺着转子旋转的方向移动，δ=0，相当于直流电机电刷处在磁极几何中性线。在BDCM系统中，切换角δ是由位置OOO所整定的。

3、对于逆变器为120°导通型，在不考虑开关管换流过程的理想情况下每个开关管元件导通1／3周期，任何瞬时只有两个开关管导通，但是在计及开关管元件换流的实际运行情况时，则每个元件导通时间将稍大于120°，每种运行状态中将包含只有2个开关管导通的换流模式(如表1的模式A)及只有3个开关管导通的换流模式(如表1的模式B)，两种导通模式总的持续时间仍为1／6周期。一个完整运行周期内6种状态下导通开关管的组合情况，导通模式如表1所示。

4、 BDCM在120°导通状态下电磁功率为PM，电机输入功率为P，电磁功率和输入功率的比值就定义为电磁效率(未计及元器件损耗)，记为。由后面的数学模型可知，电磁效率是切换角和换流重叠角的函数。