無位置傳感器無刷電機調(diào)速系統(tǒng)設計【文獻綜述】

1、畢業(yè)設計文獻綜述畢業(yè)設計文獻綜述電氣工程與自動化電氣工程與自動化無位置傳感器無刷電機調(diào)速系統(tǒng)設計無位置傳感器無刷電機調(diào)速系統(tǒng)設計早在20世紀30年代，就有人開始研制以電子換相來代替機械換向的無刷直流電機，并取得了一定成果。但由于當時大功率電子開關器件的發(fā)展還處于起步階段，沒有理想的電子換相元件，導致這中電機只能停留在實驗室研究階段。[1]1955年，美國的D.Harrison首次實現(xiàn)了晶體管電子開關代替了電刷，但這只是無刷直流電機簡單的

2、雛形，無起動轉(zhuǎn)矩，沒有實現(xiàn)應用。到六十年代，高強度稀土永久磁鐵的有效利用及借助霍爾元件來實現(xiàn)換相，為無刷直流電機的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件。七十年代以來，隨著電力電子技術的飛速發(fā)展，許多新型高性能半導體功率器件，如GTRMOSFETIGBT等相繼出現(xiàn)，以及高性能永磁材料，如衫鉆、欽鐵硼等的問世，均為無刷直流電機的廣泛應用奠定了堅實的基礎，無刷直流電動機系統(tǒng)因而得到了迅速的發(fā)展。1978年，原西德MANNESMANN公司的Indramat分部在漢諾

3、威貿(mào)易博覽會上正式推出MAC無刷直流電動機系統(tǒng)，標志著無刷直流電動機技術已經(jīng)進入實用化階段。20世紀八十年代以來，隨著新型稀土永磁材料的不斷發(fā)展應用，無刷直流電動機的造價更低，性能更為優(yōu)越，再加上消除了直流電動機機械式換向帶來的一系列限制，并且體積小、重量輕、效率高、轉(zhuǎn)動慣量小，因而在醫(yī)療器械、儀器儀表、化工、辦公自動化設備以及家電產(chǎn)品等領域具有廣泛的應用。尤其在節(jié)能己成為時代主題的今天，無刷直流電機高效率的特點更顯示了其巨大的應用價值

4、。因此，對無刷直流電動機的深入研究是非常必要的，具有重大的應用價值。[4]在交流系統(tǒng)中應用的電動機主要有感應電動機和永磁同步電動機兩種，其中永磁同步電動機按工作原理不同，又可分為正弦波反電勢的永磁同步電動機(PMSM)和方波反電動勢的無刷直流電動機(BLDCM)。采用矢量控制的異步電動機，己經(jīng)可以獲得接近直流調(diào)速系統(tǒng)的機械特性和較寬的調(diào)速范圍，但是主要缺點是控制較為復雜，且對電機參數(shù)有較強的依賴性；采用PWM控制的永磁同步電機的外特性完

5、全可以與直流電機等效，且與感應電機相比，體積小、重量輕、效率高、控制相對簡單，且不存在勵磁損耗問題，因此在高性能應用領域，永磁同步電動機顯示了更多的優(yōu)勢。[3]和正弦波永磁同步電機相比，方波無刷直流電動機雖然存在著轉(zhuǎn)矩脈動的問題，在轉(zhuǎn)子位置檢測的方法中，近年來國內(nèi)外文獻介紹的無傳感器位置檢測方法主要包括反電動勢過零點檢測法、反電動勢三次諧波積分檢測法、續(xù)流二極管監(jiān)測法、反電動勢積分法、磁鏈估計法、擴展卡爾曼濾波法、電感測量法、電流法、渦

6、流效應檢測法、采用智能控制檢測法等。其中通過測出各相反電勢的過零點而獲得無刷直流電機所需的轉(zhuǎn)子六個關鍵位置信號的反電勢法原理簡單，容易實現(xiàn)，但由于無位置傳感器系統(tǒng)中起動時沒有反電勢信號，因此還需對無位置傳感器控制時的起動方案做出相應的解決方案。盡管無位置傳感器的無刷直流電動機控制原理和控制電路稍顯復雜一些，但總體結(jié)構(gòu)大為簡化，制造的難度也降低了。雖然國內(nèi)有許多的專家學者在無位置傳感器的無刷直流電動機的研究方面投入了很多，也取得了不小的成

7、績，但是，與國外的發(fā)達國家的無位置傳感器的無刷直流電動機研究水平相比，還存在著比較大的差距。因此，研究無位置傳感器的無刷直流電動機對于縮小與發(fā)達國家的差距，滿足人民生產(chǎn)生活的需要，提高人民的生活水平都有著重要的意義。[1]參考文獻：[1]宋海龍，楊明，范宇，徐殿國.無刷直流電動機的無位置傳感器控制[J].電機與控制學報2002(9)208212[2]林瑞光.電機與拖動基礎[M].浙江大學出版社，2002[3]楊沛騏“反電勢法”無位置傳感