电机驱动与再生制动工作原理与控制(完整收藏版)

1 个基人本简原介理-电机四象限
1 个基本人原简理介-转子位置检测
直接法：霍尔传感器（单极性、双极性、锁存型） 间接法：反电动势、电感、磁链、续流二极管、观测器估计、智能估计
2 电个机人工简作介原理
A
C’
HB
A
B’ S
HA
C
B N
A’
B’ HA
C
HC
C’ HB
B
A’ HC
2 个人简电介机工作原理
再综合考虑设计需求、工作环境、成本等其它因素，确定MOSFET型号。
4 个控人制简器介硬件电路-MOSFET驱动器选型
5 个人软简件介编程
C语言 的结构
了解各 模块
会配置 寄存器
掌握编 程要求
5
个软人件简编介程-主程序
开始
系统初始化
驱动
驱动/再生制动？
再生制动
读霍尔位置信号、电位器输入信号等
读霍尔位置信号、电位器输入信号等
CN中断结束
5 个软人件简编介程-换向OVDCON
5 个软人件简编介程-转速PI
5
个软人件简编介程-转速PI
PI子程序入口
读取需求速度Ds与实际速度As
计算比例项Pp(k)=KP∙ e(k)
计算偏差e(k)
|e(k)|>最大允许偏差？
是
否
计算积分项PI(k)=0
计算积分PI(k)=KI∙ e(k)
研究 内容
最大回馈效率控制 检测车辆行驶阻力，对电枢 电流进行控制。此控制方式回收 能量最多，但车速也是按照抛物 线规律下降，且制动距离较长。
恒定充电电流控制 通过对电枢电流控制，保证恒 流充电。但电机会获得一个变化 的制动力矩，不符合驾驶习惯， 且随车速降低，实现能量回收是 以降低充电电流限定值为代价。
P(k)=P(k-1)+PI(k)+Pp(k) 更新PWM调制占空比 更新：e(k)→e(k-1)，P(k)→P(k-1)
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报告人：董昊轩
PWM调制占空比初始化为电位器输入值
PWM调制占空比初始化为电位器输入值
电机驱动换向控制
电机再生制动换相控制
电机转速计算Biblioteka Baidu
电机转速计算
电机驱动转速PI调节
更新PWM调制占空比
电机母线电压和电流检测
是 霍尔信号故障？
否
母线电压正常？
是
否
母线电流正常？
是
否
否
接收到停机信号？
是
停机
高于额定转速？or 低于最低工作转速？
3 个人电简机介再生制动工作原理-半桥调制换相
3 个人电简机介再生制动工作原理-控制方法
最大回馈功率控制 对电枢电流的控制，但此控制 方式使电机转速按照指数规律下 降，不符合车辆制动习惯。同时 在车速较高时，蓄电池充电电流 和电枢电流往往过大
恒定回馈电枢控制 保证了电枢电流的恒定，实现 电机恒定转矩输出，电机转速线 性下降。但回馈电流会随着车速 下降而下降。
3 个电人机简再介生制动工作原理-恒定回馈电枢控制
4 控个制人器简硬介件电路-整体结构
4
个控制人器简硬介件电路-功率驱动电路
三相半桥式、三相全桥式、C-Dump式、H桥式、四开关式
4 个控制人器简硬介件电路-某开发板
4 个人控简制介器硬件电路-单片机/DSP？
4 个控人制简器介硬件电路-MOSFET参数与结构
4 个人控简制介器硬件电路-MOSFET选型
确定采用P型或N型MOSFET
根据电机参数确定VDS_max，IDS_max。 选取VBR(DSS)≥（1.1~1.3）∙VDS_max，ID≥（2~5）∙IDS_max。
选取Ron
Ron大，成本低，导通损耗高； Ron小，成本高，导通损耗低。
选取Qg
Qg大，开关速度快，栅极可靠性低； Qg小，开关速度慢，栅极可靠性高。
dt
ea eb ec
3 个人电简机介再生制动工作原理-半桥调制 调制方式主要有两种：半桥调制和全桥调制
3 个人简电介机再生制动工作原理-充电 调制方式主要有两种：半桥调制和全桥调制
3 个人电简机介再生制动工作原理-全桥调制 调制方式主要有两种：半桥调制和全桥调制
3 个人电简机介再生制动工作原理-半桥调制换相
否 PWM调制占空比保持不变
设置 故障 标志
是 PWM调制占空比 设置为0
5 个软人件简编介程-换向中断
CN中断开始
读霍尔位置信号
从表中查得电机驱 驱动 动工作时序值
霍尔信号故障？ 否
驱动/再生制动？
是 设置霍尔故障 标志并停机
再生 制动 从表中查得电机再
生制动工作时序值
装载驱动（顺时针/逆时针）OVDCON 装载再生制动（顺时针/逆时针）OVDCON
2 个电人机简工介作原理-驱动换相
2 个人电简机介工作原理-驱动
3 个电机人再简生介制动工作原理-BOOST升压
3 电个机人再简生介制动工作原理-斩波控制
图2.5 一个 PWM 调制周期内电流波形
ua
ub
uc
Raia Rbib Rcic
La Lb Lc
dia
dt dib
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电机驱动/再生制动工作原 理与控制
董昊轩 811436777@qq.com
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目录
content
1.基本理论 2.电机工作原理 3.电机再生制动原理 4.控制器硬件设计 5.软件编程
1 个基人本简原介理-电机结构
1 个基人本简原介理-电机分类
2020/6/22
1 个基本人原简理介-电机性能比较