文献综述--无刷直流电机

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无刷直流电机(论文设计)

无刷直流电机(论文设计)

1 绪论无刷直流电机[1](Brushless DC Motor ,简称BLDCM)用电子换相取代了直流电机的机械换相,把永磁材料做成转子,省去了电刷,因而它具有很强的生命力。

无刷直流电机的驱动电路能比较容易的获得方波,反馈装置简单,功率密度高,输出转矩大,控制结构简单,使得BLDCM的应用比直流电机要广泛得多。

1.1 课题研究目的与意义一个世纪以来,电机作为机电能量转换装置,其应用已遍及国民经济的各个领域以及人们的日常生活中。

众所周知,直流电机具有运行效率高和调速性能好等诸多优点,但是传统的直流电机均采用电刷,以机械方法进行换向,因而存在机械摩擦,由此带来噪声、电火花、无线电千扰以及寿命短等致命弱点,再加上制造成本高及维修困难等缺点,从而大大地限制了它的应用范围,致使目前工农业生产上,大多数采用三相异步电机。

无刷直流电机既具备传统直流电机运行效率高、调速性能好、无励磁损耗的优点,又具有结构简单、运行可靠、维护方便等独特的优势,特别是与传统直流电机相比,无刷直流电机不采用电刷进行换相,因而不存在机械换相带来的诸多缺点,故在许多高科技领域中应用越来越广泛。

在军事装备领域,使用无刷直流电机能更好地满足快响应、高精度的要求。

对常规武器如雷达的天线控制系统、高射武器的自动跟踪系统等,这些随动系统必须具备很高的角速度、角加速度和很高的跟踪精度,快速跟踪和准确定位是两个重要的技术指标,其控制器的好坏直接影响着装备战术技术性能,因此,如何使随动系统具有稳定性好、可靠性高、响应速度快、跟踪精度高等特点成为研究随动系统的关键。

近十年来,用高新技术武装的各种新型武器如战术导弹、隐形飞机、武装直升机等空中武器不断涌现,其目标识别能力、隐蔽程度、目标命中精度均大大提高,这给武器随动系统提出了新的要求。

在民用领域,随着现代电力电子技术、传感器技术、精密机械技术、自动控制技术以及人工智能技术等高新技术的发展,对电动机的要求从过去简单的提供动力发展到精确控制,从而促进了电动机与电子产品紧密结合的机电一体化产品的发展,如激光加工、机器人、数控机床、柔性制造系统等。

无刷直流电机国内外研究现状简述

无刷直流电机国内外研究现状简述

无刷直流电机国内外研究现状简述一、国内外研究现状简述:有刷直流电动机自出现以来,以其优良的转矩控制特性,最早应用于工农业生产领域,在运动控制领域中占据主导地位。

但是,机械换向问题一直是电流电机的一个弱点,它降低了系统的可靠性,限制了其在很多场合中的使用。

为了取代有刷直流电机的机械换向装置,人们进行了长期的探索。

1955年美国的D.Harrison首次申请用晶体管的换相线路代替有刷直流电机的机械电刷的专利,标志现代无刷直流电机的诞生。

而后又经过人们多年的努力,使科学技术飞速的发展,带来了半导体技术的飞跃,开关型晶体管的研制成功为创造新型的无刷直流电动机带来生机。

现今,无刷直流电机集电机、变速机构、检测元件、控制软件和硬件于一体,形成新一代的电动调速系统,这些使得电机的驱动电路体积更小且设计简化。

无刷直流电机的优越调速性能(主要表现在:调速方便,调速范围宽,低速性能好,运行平稳,噪音低,效率高)将使无刷直流电机的应用更加普及。

由于无刷直流电机的应用前景广阔,各国都加快对无刷直流电机新产品开发的速度和占领市场的力度,尤其美国和日本及西方国家具有较先进的无刷直流电机制造和控制技术。

因此在2004年的国际电机会议上提出了有刷电机将被无刷电机取代这一发展趋势。

在我国,无刷直流电机的发展时间较短,但随着技术的日益成熟与完善也得到了快速的发展。

我国直流无刷电机的研制工作始于二十世纪70年代初期,主要集中在一些科研院所和高等院校。

但限于我国元器件制造工艺能力水平较低,与国际相比差距较大,所以目前我国在无刷直流电机领域仍不是技术强国。

我国的无刷直流电机已在航空航天、电动车、家用电器等多个领域得到广泛应用,并在深圳、长沙、上海等地形成初具规模产业链。

并且,我国目前是世界最大的永磁体(生产无刷电机的主要原材料)生产供应基地,中国还将会成为全球最大的无刷电机生产国。

并在技术上不断推进行业发展。

但是,中国在无刷直流电机产业的发展过程中出现了不少的问题,如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品;技术密集型产品明显落后于发达工业国家;产业能耗大、环境污染严重;企业总体规模小、技术创新能力薄弱等。

电机文献综述

电机文献综述

电机文献综述(08级)学生姓名金其超学号 ******** 院系工学院机电系专业自动化 082填写日期2010-09-27电机行业综述前言电机行业是一个传统的行业。

经过200多年的发展,它已经成为现代生产、生活中不可或缺的核心、基础,是国民经济中重要的一环。

作为劳动密集型产业,我国发展电机制造业有着得天独厚的优势。

到目前为止,我国的电机制造业已经具有一定规模。

据全国电工行业统计,2006年全国交流电机产量达到15000万kw,同比增16%;汽轮发电机9583万kw,同比增长21.64%,水轮发电机组1922万kw,同比增长49.57%。

在经过了2006年下半年的低速发展之后,2007年到现在,我国电机制造行业保持高速发展态势。

电机出口市场的需求还将在相当一个时期趋于稳定,交流电动机的国际市场需求也十分可观,并将持续处于高速增长阶段。

随着电机产品国外市场的进一步拓宽,中小型电机在出口数量、品种、产品档次、创汇额上将会有重大突破。

未来出口电机产量增长主要外部原因在于世界经济稳定增长,促进了行业贸易产量的增长。

内因是国内出口退税率改革导致企业加快出口步伐,及国内外资企业规模的不断扩大和数量的快速增加,产品竞争提高,在国内形成巨大的效益,也刺激了出口上升。

随着生产现代化程度的不断提高和人们对家用电器、汽车等消费的不断增加,市场对电机的需求也将越来越大。

预计到2010年,全国发电装机容量将达到6.6亿千瓦左右,平均每年将投产发电装机容量3700万千瓦以上,年均增长7.8%左右。

而电动机的需求与发电设备的需求呈1∶3.51的正比关系,据此分析,大型、中小型交流电动机产品在国内市场的有效需求会保持稳定增长。

正文电机的起源和发展电机工作基本原理是利用带电导体和磁场间的相互作用而把电能变为机械能。

电动机结构主要包括两部分:转子和定子。

转子为电动机的旋转部分,由转轴座组成,导体绕组的排列方式决定电动机的类型及其特性。

无刷直流电机论文(刘志强)

无刷直流电机论文(刘志强)

【摘要】永磁无刷直流电动机(BLDC)是随着电机控制技术、电力电子技术和微电子技术的发展而出现的一种新型电机。

它是在有刷直流电动机的基础上发展起来的。

由于无刷直流电动机既具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点,又具备直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多特点, 因此成为研究热点。

本文以无刷直流电动机(BLDC)为控制对象,应用DSP为微处理器进行了无刷直流电动机控制系统的软硬件设计。

无刷直流电动机控制系统是具有数字化特点的电动机控制系统,通过数字信号处理器与相关模拟电路的组合,成功地实现了对电机控制的数字化处理。

经过实验表明控制系统满足了无刷直流电动机高性能伺服控制所需参数的准确性与实时性要求。

系统硬件采用以TMS320LF2407为处理器;逆变器采用以IGBT构成的全桥电路,并采用光耦3140对其驱动;设计了硬件互锁电路,在硬件上防止逆变器的上桥臂与下桥臂的直通;同时设计了必要的保护电路(包括过流保护、过压保护等保护电路)。

整个系统的硬件设计采取了很多EMC措施,采用控制电路与驱动电路分两块PCB板的设计方法,增强了系统的可靠性。

系统软件采用C语言编写的程序,整个控制系统软件将采用主程序、服务子程序和中断子程序所组成。

主程序完成芯片初始化、变量的初始化等。

服务子程序完成A/D转换、键盘扫描、数字PI控制、软件换相、PWM产生等。

【关键词】无刷直流电动机DSP数字化处理伺服控制【Abstract】Brushless Direct Current Motor is a new type motor which developed on base of Direct Current Motor due to the advancement of the power electronics 、motor control technology and microprocessor . Because this type of motor not only have the merit of the AC induction motor for simple structure、reliable operation and easy upholding but also have the merit of the Direct Current Motor for high performance、no lose and easy control. the research and application of it has draw lots of attention of the researchers in this field in resent years.The design use Brushless Direct Current Motor as an object, completing the design of high performance control system of BLDC based on DSP. The system has the characteristic of digital motor control ,Via assembled DSP and analogue circuit accomplishing the digital control of motor. Experimentation indicates the system fulfill the demand of veracity and real time for the high performance servo control system of BLDCThe hardware of the system use the TMS320LF2407 as the microprocessor; the converters is made of the IGBT to form the bridge circuit and the drive circuit is made of the optocouple. In order to avoid the direct shoot of the bridge the design also consider the protection of it and the protection circuit is offeredin the design. Many EMC method is adopted throughout the design of hardware.The C program is offered here .The structure of the software of the whole design is made of the main program、subprogram and interrupt program . main program finish the initiation of the chip and variable of the program. The interrupt program and subprogram finished the tasks of A/D transform、the scan of the keyboard 、digital PI control、the converting of the phase and PWM generating edc .【Key Words】Brushless Direct Current MotorDSPdigital control of motorservo control system目录第1章绪论-5-1.1 引言 (5)1.2无刷直流电动机国内外研究概况 (6)1.3 无刷直流电动机的基本组成环节 (8)1.4 无刷直流电动机的基本工作原理 (10)1.5 磁极位置信号的检测 (10)1.6 本论文的主要工作.................. 错误!未定义书签。

无刷直流电机控制技术综述

无刷直流电机控制技术综述

无刷直流电机控制技术综述一、本文概述随着科技的飞速发展和工业自动化的深入推进,无刷直流电机(Brushless DC Motor, BLDCM)控制技术日益受到广泛关注。

无刷直流电机以其高效、节能、长寿命等优点,在电动工具、电动车、航空航天、机器人等领域得到广泛应用。

本文旨在对无刷直流电机控制技术进行综述,介绍其基本原理、发展历程、主要控制策略以及未来发展趋势,以期为相关领域的研究者和工程师提供有益的参考。

本文将对无刷直流电机的基本结构和工作原理进行简要介绍,为后续的控制技术分析奠定基础。

通过回顾无刷直流电机控制技术的发展历程,揭示其从简单的开环控制到复杂的闭环控制,再到智能控制的演变过程。

接着,重点介绍几种主流的无刷直流电机控制策略,包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等,并分析它们在不同应用场景下的优缺点。

还将探讨无刷直流电机在高速、高精度、高效率等方面的特殊控制需求及其解决方案。

本文将对无刷直流电机控制技术的未来发展趋势进行展望,包括控制算法的优化与创新、新型功率电子器件的应用、以及电机与控制系统的一体化设计等。

通过本文的综述,读者可以对无刷直流电机控制技术有一个全面而深入的了解,为相关领域的研究和实践提供有益的启示和指导。

二、无刷直流电机的基本原理与结构无刷直流电机(Brushless Direct Current,简称BLDC)是一种采用电子换向器替代传统机械换向器的直流电机。

其基本工作原理和结构与传统直流电机有所不同,因此在控制上也具有其独特之处。

基本原理:无刷直流电机的工作原理基于电子换向技术。

它利用电子开关器件(如功率晶体管或功率MOSFET)实现对电机电流的换向控制,从而改变了电机转子的旋转方向。

与传统直流电机相比,无刷直流电机省去了机械换向器和电刷,因此具有更高的运行效率和更长的使用寿命。

结构特点:无刷直流电机主要由定子、转子和电子换向器三部分组成。

定子通常由多极电磁铁构成,而转子则是一个带有永磁体的圆柱形结构。

无刷直流电机控制器的综述【文献综述】

无刷直流电机控制器的综述【文献综述】

文献综述电气工程及自动化无刷直流电机控制器的综述摘要:实现由专用集成芯片及外围电路构成的一种体积小、结构紧凑、调试方便的无刷直流电机控制器,实现电机的正反转,并分析了各部分的电路结构。

关键词: MC33035; MC33039;无刷直流电机;控制器;1引言无刷直流电机是随着大功率开关器件、专用集成电路、稀有永磁材料、微机、新型控制理论及电机理论的发展而迅速发展起来的一种新型电动机,它比交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点,又具备直流电动机运行效率高、无励磁损耗、调速性能好等特点,因此在当今国民经济的各个领域(如医疗器械、仪器仪表、化工、轻纺以及家用电器等方面) 的应用日益普及。

2无刷电机的控制结构及原理所谓无刷直流电动机是利用半导体开关电路和位置传感器代替电刷和换向器的直流电动机,也就是,它是把电刷与换向器的机械整流变换为霍尔元件与半导体功率开关元件的电子整流。

无刷直流电机由转子和定子两部分组成,转子用永磁材料制成,构成永磁磁极,定子由绕组和铁芯组成,定子铁芯由导磁硅铁片迭压而成,其周上均匀分布的槽中嵌放有很多相电枢绕组。

直流无刷驱动器包括电源部及控制部:电源部提供三相电源给电机,控制部分需要转换输入电源频率。

图一电源部可以直接以直流电输入(一般为24V)或以交流电输入(110V/220 V),如果输入是交流电就得先经转换器转成直流。

不论是直流电输入或交流电输入要转入电机线圈前须先用换流器将直流电压转换成3 相电压来驱动电机,换流器一般由6个功率晶体管分为上臂(A+、B+、C+)臂(A-、B-、C-)连接电机作为控制流经电机线圈的开关。

控制部则提供PWM(脉冲宽度调制)决定功率晶体管开关频度及换流器换相的时机。

直流无刷电机一般希望使用在当负载变动时速度可以稳定于设定值而不会变动太大的速度控制,所以电机内部装有能感应磁场的霍尔传感器作为之闭回路控制,同时也作为相序控制的依据。

要让电机转动起来,首先控制部就必须根据hall-sensor 感应到的电机转子目前所在位置,然后依照定子绕线决定开启(或关闭)换流器(inverter)中功率晶体管的顺序,如下(图二)inverter 中之AH、BH、CH(这些称为上臂功率晶体管)及AL、BL、CL(这些称为下臂功率晶体管),使电流依序流经电机线圈产生顺向(或逆向)旋转磁场,并与转子的磁铁相互作用,如此就能使电机顺时/逆时转动。

无刷直流电机驱动控制综述

无刷直流电机驱动控制综述

无刷直流电机驱动控制综述一、引言随着微电子技术的发展和永磁材料磁性能的不断提高,永磁无刷直流电机近年来受到普遍重视,并且取得了很大的发展。

永磁无刷直流电机具有调速方便、结构简单、维护简便、电磁污染小、功率密度大等优点,在伺服系统及小功率拖动系统中得到了广泛的应用。

然而,由于电机本身结构以及馈电系统等方面的原因,无刷直流电机具有较大的转矩波动,这限制了其在精密传动和大功率驱动等系统中的应用;另外,转矩波动导致电机振动加剧,噪声增加,也影响了电机寿命。

而且位置传感器的存在不但增加了电机的自身尺寸,使内部结构变得复杂,同时也大大限制了无刷直流电机在一些系统要求较高(如卫星仪器)条件下的应用。

国内外学者针对这两个问题进行了大量的研究,提出了各种不同的解决控制方案。

二、转矩波动针对转矩波动,我国各大高校学者做了大量的研究。

1、自抗扰控制器《中国电机工程学报》2006年24期[1]夏长亮老师提出了抗扰控制器来抑制转矩脉动。

抗扰控制器是基于跟踪微分器(TD)安排过渡过程、扩张状态观测器(ESO)估计系统状态、模型和外扰由非线性反馈控制律(NLSEF)来给定控制信号的一种非线性控制器。

它通过非线性变换,将非线性结构转化为线性系统的积分串联结构,从而实现了动态系统的反馈线性化。

设有受未知外扰作用的非线性不确定对象为x(n)=f(x,ẋ,……x(n−1),t)+w(t)+bu (1)式中:f(x,ẋ,……x(n−1),t)为未知函数;w(t)为未知外扰;x(t)为量测输入;u 为控制输入;b 为控制。

输入系数。

对应的自抗扰控制器结构如图 1 所示。

图1、自抗扰控制器结构图根据永磁无刷直流电机自身特点以及自抗扰控制器的设计原则,将电机等效为由 2 个非线性系统构成的积分串联型对象,设计了 2 个一阶自抗扰控制器实现对电机的内外环控制,即外环控制转速并给出内环转矩参照值,内外控制转矩以抑制转矩波动,最终以逆变桥直流侧电压为控制输入,电角速度ω为量测输入,自抗扰控制方案如图2所示:图2、抑制转矩波动的自抗扰控制框图在自抗扰控制器中,系统的外扰和内扰处于同等地位,而扩张状态观测器能够快速地跟踪电磁转矩输出并给出转矩子系统的实时作用值。

直流无刷电动机原理及应用论文

直流无刷电动机原理及应用论文

直流无刷电动机原理及应用论文直流无刷电动机(Brushless DC Motor,BLDC)是一种基于电子通断器件控制电机旋转方向和速度的电动机。

相比于传统的直流有刷电动机,BLDC电动机具有更高的效率、更长的寿命、更低的噪音和更高的可靠性等优势,在各个领域得到广泛的应用。

本文将重点探讨BLDC电动机的工作原理和应用。

首先,BLDC电动机的工作原理。

BLDC电动机由定子和转子两部分组成。

定子上包含若干个线圈,并按照一定的序列连接在一起,形成一个三相对称的定子线圈组。

转子上则安装有永磁体,在齿轮上切割一定数量的磁极,使得转子上每个磁极的极性均相邻两个相同。

当BLDC电动机通电时,通过外部电子通断器件按照一定的顺序控制定子线圈的通断,从而形成一个旋转的磁场。

转子上的磁极受到这个旋转的磁场作用,从而顺应旋转运动,带动负载旋转。

BLDC电动机的应用非常广泛。

首先,在家用电器中,BLDC电动机被广泛应用于洗衣机、空调、冰箱等领域。

由于BLDC电动机具有高效、低噪音的特点,使得家用电器具有更好的性能和用户体验。

其次,在汽车领域,BLDC电动机被应用于新能源汽车、电动自行车等交通工具中。

BLDC 电动机通过电能转换为机械能,实现车辆的驱动,提高了汽车的能源利用率和环境友好性。

再次,在工业生产中,BLDC电动机被广泛应用于机械设备、工业机器人等领域。

BLDC电动机具有高效、精准的控制性能,提高了工业设备的生产效率和可靠性。

最后,在航空航天工程中,BLDC电动机被应用于航空器、卫星等航天器件中。

BLDC电动机具有体积小、重量轻、噪音低等特点,适用于空间有限的环境。

当然,BLDC电动机也存在一些挑战和发展方向。

首先,电子通断器件的性能和可靠性对BLDC电动机的工作效果至关重要。

当前,有关电子通断器件的研发和改进仍然是一个热门领域,需要进一步提升其性能和可靠性。

其次,BLDC电动机的功率密度和散热问题也需要解决。

随着电动车等领域对BLDC电动机功率需求的增加,如何在减小体积的同时提升功率密度和散热效果,是一个需要注意的问题。

无刷电机控制技术--文献综述

无刷电机控制技术--文献综述

无刷电机控制技术的研究进展综述1前言随着科学技术和工业化的快速发展,工业自动化程度的日益加深,电机的应用领域不断的扩大。

电力电子技术、微机控制技术和控制理论的发展更加促进了电机调速技术的发展.随着新的电力电子器件,高性能的数字集成电路以及先进的控制理论的应用,控制部件功能日益完善,所需的控制器件数目愈来愈少,控制器件的体积愈来愈小,控制器的可靠性提高而成本日益降低,从而使得电机的应用不再局限于传统的工业领域,而逐渐向商业,家用电器、声像设备、电动自行车、汽车、机器人、数控机床、雷达和各种军用武器随动系统等领域拓展。

[1, 15]2 国内外发展概况电机的种类很多,其中,无刷直流电机以其优越的性能成为国内外科研机构的重点研究对象。

早期国内外对直流无刷电机的研究主要致力于将更加先进的电力电子器件和材料应用于直流无刷电动机以提高它的性能。

在八十年代以后,随着磁性材料(尤其是高性能的稀土永磁材料)、电力电子器件和专用控制器的迅速发展,明显改善了直流无刷电动机特性的同时,人们又把对直流无刷电动机研究的目光转移到电子换相、稀土永磁材料以及智能控制三个方面,试图来抑制直流无刷电动机的转矩波动。

除此之外,随着电机及驱动系统的发展,控制系统趋于智能化和数字化,使得许多较复杂的控制技术得以实现。

这些控制技术的实现又进一步推动了直流无刷电机在各个工业领域更好地应用,为直流无刷电机的发展打开了广阔的前景。

[2]3无刷电机控制3.1无刷直流电机无刷直流电机与传统直流电机相比,其结构上有较大不同,无刷直流电机将传统直流电机定子上的永磁体转移到转子上,而将电枢绕组置于定子上,并采用电子换向装置取代传统直流电机的机械式电刷换向器,使无刷直流电机在运行时无换向火花和无线电干扰,长时使用无需更换电刷,电机使用寿命长。

无刷直流电机紧凑的机械结构,使其能够更容易地实现小型化。

无刷直流电机相对于交流异步电机,具有高能量密度、高效率的特点,同时具有较好的调速性能。

(毕业论文)永磁无刷直流电机论文

(毕业论文)永磁无刷直流电机论文

小功率永磁无刷直流电动机的设计和仿真研究摘要永磁无刷直流电动机是把电机、电子和稀土材料的高新技术产品发展紧密的结合在一起的新型电机,它具有单位体积转矩高、重量轻、转矩惯量小、控制简单、能耗少和调速性能好等优点,因而在航天航空、数控机床、机器人、汽车、计算机外围设备、军事等领域及家用电器等方面都获得了广泛的应用。

因此,设计性能优异的永磁无刷直流电机具有重要的理论意义和应用价值。

本论文系统的研究了35w小功率永磁无刷直流电机的本体设计,包括设计方法、有限元分析、性能计算、软件仿真等。

本文主要的研究内容如下:1、综述了永磁无刷直流电机的研究现状、存在问题和发展前景,分析了永磁无刷直流电机的基本理论。

2、建立永磁无刷直流电机的数学模型,先利用解析法对该电机进行电磁设计,然后利用有限元法对电机进行优化。

3、基于星形连接三相三状态的控制电路,利用Infolytic公司的MagNet电磁场分析软件建立了永磁无刷直流电机的有限元分析模型,仿真分析其静态气隙磁场分布及动态带负载时的电机特性。

并将软件仿真所得结果与设计计算结果进行比较分析,验证了设计方法的正确性。

关键词:电机设计,无刷直流电动机,有限元分析,稳态特性第一章绪论1.1永磁无刷直流电动机的发展状况永磁无刷直流电动机是一种新型的电动机,其应用广泛,相关技术仍然在不断的发展中,该类电动机的发展充分体现了现代电动机理论、电力电子技术和永磁材料的发展过程。

其中,永磁材料、大功率开关器件、高性能微处理器等的快速发展对永磁无刷直流电动机的进步功不可没。

1821年9月,法拉第建立的世界上第一台电机就是永磁电机,自此奠定了现代电机的基本理论基础。

十九世纪四十年代,人们研制成功了第一台直流电动机。

1873年,有刷直流电动机正式投入商业应用。

从此以后,有刷直流电动机就以其优良的转矩特性在运动控制领域得到了广泛的应用,占据了极其重要的地位。

随着生产的发展和应用领域的扩大,对直流电动机的要求也越来越高。

无刷直流电机英文文献

无刷直流电机英文文献

无刷直流电机英文文献The brushless DC motor, a marvel of modern engineering, has revolutionized the field of electrical machinery with its high efficiency and reliability. These motors are widely used in various applications due to their compact design and absence of carbon brushes, which significantly reduces maintenance requirements.One of the key advantages of brushless DC motors is their longevity. The elimination of brushes and the use of electronic commutation for switching the motor's current leads to a longer operational life compared to traditional brushed motors. This is particularly beneficial in environments where continuous operation is necessary.The efficiency of brushless DC motors is another notable feature. They convert a higher percentage of electrical energy into mechanical energy, making them ideal for applications requiring high torque and speed control, such as in electric vehicles and industrial automation systems.Furthermore, the control of brushless DC motors is more precise than that of brushed motors. With the use of advanced control algorithms, these motors can achieve highly accurate speed and position control, which is crucial in robotics and aerospace applications.Environmental considerations also favor brushless DCmotors. The lack of brushes means fewer moving parts, whichin turn reduces the overall noise and heat generation. This makes them more energy-efficient and environmentally friendly.In terms of maintenance, brushless DC motors are a clear winner. The absence of brushes means there is no need for regular replacement, which saves both time and money. This is especially important in industries where downtime can be costly.Despite their numerous advantages, brushless DC motors do have some limitations. They require sophisticated electronic controllers, which can be more complex and costly compared to the simple controllers needed for brushed motors.In conclusion, brushless DC motors offer a range of benefits that make them a preferred choice in many industries. Their efficiency, reliability, and low maintenance requirements make them an excellent option for a variety of applications, from small consumer electronics to large-scale industrial machinery.。

基于单片机的无刷直流电动机控制系统研究 的文献综述2000字左右

基于单片机的无刷直流电动机控制系统研究 的文献综述2000字左右

基于单片机的无刷直流电动机控制系统研究的文献综述2000字左右研究无刷直流电动机控制系统是电气工程领域的一个重要课题,它涉及到控制理论、电机原理、嵌入式系统等多个学科领域。

以下是一个关于基于单片机的无刷直流电动机控制系统研究的文献综述,大约2000字左右:________________________________________文献综述:基于单片机的无刷直流电动机控制系统研究1. 引言无刷直流电动机(BLDC)以其高效率、低噪音和长寿命等优点在工业和家用电器中得到了广泛应用。

而基于单片机的无刷直流电动机控制系统,作为一种先进的电机控制技术,具有成本低、响应快、可靠性高等特点,受到了研究者们的广泛关注。

2. 无刷直流电动机的工作原理无刷直流电动机是一种将电能转换为机械能的装置,其工作原理基于电磁感应和电流的相互作用。

通过在电动机中的定子和转子上安装恰当的磁铁,配合适当的控制电路,可以实现对电机转速和转矩的精确控制。

3. 基于单片机的无刷直流电动机控制系统设计基于单片机的无刷直流电动机控制系统一般由三部分组成:传感器模块、控制算法和功率放大模块。

传感器模块用于获取电机的运行状态,包括转速、位置等信息;控制算法根据传感器获取的信息计算出适当的电机控制信号;功率放大模块将控制信号放大驱动电机。

4. 常用的控制算法常用的无刷直流电动机控制算法包括电枢电流控制、感应电动机模型控制、空间矢量调制控制等。

这些控制算法在实际应用中各有优缺点,研究者们通常根据具体的应用场景选择合适的算法。

5. 实验与应用基于单片机的无刷直流电动机控制系统已经在工业自动化、电动汽车、无人机等领域得到了广泛应用。

研究者们通过实验验证了该控制系统的稳定性、精度和可靠性,并不断改进和优化控制算法,以适应不同的应用需求。

6. 结论与展望基于单片机的无刷直流电动机控制系统是电机控制领域的一个重要研究方向,其在提高电机性能、降低能耗、推动电动化技术发展等方面具有重要意义。

无刷直流电机控制技术综述

无刷直流电机控制技术综述

无刷直流电机控制技术综述在十九世纪电机诞生的时候,其中实用性的电机就是无刷的形式,其得到了广泛的运用,随着时代的发展,在上世纪中叶的时候晶體管诞生,直流无刷电机也随之应运而生,无刷直流电机的应用十分广泛,在各个领域都有涉猎。

标签:直流无刷电机;技术研究;控制技术0 引言經过不断的演变与发展,无刷直流电机综合了交流电机和直流电机的全部优点出现在人们的视野当中,它的出现大大的提高了生产的效率,减少了能源的消耗,得到了广泛的应用和普及。

在电机领域中,新型无刷电机的品种众多,其性能和价格都不尽相同,就其的控制来说具有多种方法。

1 无刷直流电机的特点随着科技的发展,无刷直流电机的出现代替了许多传统的电机,在各个领域都得到了广泛的应用,它具有传统直流电机的全部优点,但同时又除去了碳刷、滑环结构,它在投入使用的过程中具有速度很低的优点,这就大大的减少了用电率,虽说其速度低但其产生的功率却十分巨大,其体积小、重量轻的优点省去了减速机的超大负载量,在使用的过程中效率十分高。

由于其除去了碳刷,所以减少了很多消耗,这就使它的省电率相当高,再加上其在运作时不会产生火花,对于一些爆炸性的场所来说更具备安全性,对其的维修和保养方面来说也是十分容易的。

综合其特点来看,和其他种类的电机相比其优异性非常显著,因此,无刷直流电机凭借着其充分的优势在很多场合都发挥着重要的作用。

2 转子位置检测技术逆变器功率器在进行运转的时候,转子在进行运转的时候位置会发生改变,在其位置发生改变的同时会触发组合,使其组合的状态进行不同的改变,这就是无刷直流电机的运行原理,由此看来,想要准确的控制无刷直流电机的运行就必要确保转子的位置,与此同时还要对转子触发的功率器件组合进行相应准时的切换,想要做到这一点是相当困难的。

通过科技水平的不断提高,相关学者提出了检测转子位置的一种新的办法。

首先准备一些非磁性导电质地的材料,把这些材料粘在永磁转子的外部;其次,相关设备在工作时会使非磁性材料上产生涡流效应,进而使转子的位置发生相应的改变,最后通过观察检测电压来确定转子的位置。

《无刷直流电机的关键技术研分析综述3000字》

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无刷直流电机的关键技术研分析综述目录无刷直流电机的关键技术研分析综述 (1)1.1无刷直流电机的结构 (1)1.1.1电机本体 (1)1.1.2位置传感器 (2)1.2无刷直流电机的工作原理 (2)1.3无刷直流电机的数学模型 (5)1.3.1电压方程 (5)1.3.2感应电动势方程 (6)1.3.3工作特性 (6)1)启动特性 (7)2)调速原理 (7)工作条件:保持电压U=U N,保持电阻R=R a (7)1.1无刷直流电机的结构无刷直流电机本体总体结构示意图如图1.1所示。

图1.1无刷直流电动机的结构示意图其中,1为主定子、2为主转子、3为传感器定子,4为传感器转子,5为电子换向开关电路。

1.1.1电机本体电机本体在结构上与永磁同步电动机相似,是由定子和转子组成的。

图1.2无刷直流电机本机截面示意图无刷直流电动机电枢绕组放到定子上。

多相绕组与电子开关电路相连接。

绕组联结方式有两种:星型联结和三角形联结。

在电机运行过程中,定子绕组在能量转换部分扮演着主要角色。

转子是电动机的传动装置,通电后的定子绕组的合成磁场和转子产生的磁场相互作用产生转矩使得转子的转动。

由三部分组成:永磁体、支撑部件和导磁体。

永磁体和导磁体是形成磁场的核心部件,在很大程度上决定了电动机的特性。

可分为凸出式、嵌入式和插入式三种。

1.1.2位置传感器位置传感器是无刷直流电动机系统的关键部件之一,也是区别于有刷直流电动机的主要标志。

其作用是:实时检测转子的位置,将转子的位置信号转换成电信号,为主控芯片转子位置信息,使主控芯片发出正确的换相信息,以控制功率开关器件使其导通或者截止,使电动机电枢绕组中的电流能够随着转子位置的变化而按次序换相通电,气隙中形成步进式的旋转磁场,从而驱动转子连续不断地旋转。

无刷电机霍尔位置传感器是将有关外围电子元件集成在一起,组成一个有源的磁敏集成电路。

通常将霍尔芯片(一矩形半导体薄片)、放大器、温度补偿电路、电源稳压电路、输出级等制作在同一块硅片上,然后用塑料封装。

毕业设计论文电动车无刷直流电机

毕业设计论文电动车无刷直流电机

毕业设计论文电动车无刷直流电机
电动车无刷直流电机是目前电动车领域中最主流的电机类型之一、它
采用无刷直流电机技术,具有高效率、高性能和低噪音等优点。

本文将从
原理、结构、控制和应用等方面综述电动车无刷直流电机的相关内容。

一、无刷直流电机的原理
无刷直流电机是一种基于电磁学原理工作的电机。

它采用永磁体在转
子上形成永磁场,驱动定子上的绕组与永磁场之间相互作用,实现电能转
化为机械能的过程。

二、无刷直流电机的结构
无刷直流电机主要由转子、定子和控制系统组成。

转子部分包括轴、
永磁体和换向器;定子部分包括绕组和磁铁;控制系统负责监控电机的运
行状态和控制电机的转速。

三、无刷直流电机的控制
无刷直流电机的控制主要通过控制系统中的换向器来实现。

换向器根
据转子位置和速度信号,调整绕组通电顺序,使电机保持平稳运行。

同时,控制系统还可以通过调整电压和电流来控制电机的转速和扭矩。

四、无刷直流电机的应用
无刷直流电机广泛应用于电动车领域。

它具有高效率、高性能和低噪
音等优点,可以提供稳定可靠的动力输出。

同时,无刷直流电机还具有较
快的响应速度和较高的功率密度,适用于多种电动车型。

总结起来,电动车无刷直流电机是一种高效、高性能的电机技术,具有广泛的应用前景。

未来,随着技术的不断发展,无刷直流电机将继续在电动车领域发挥重要作用。

无刷直流电机简介

无刷直流电机简介

无刷直流电机简介导言:无刷直流电机是一种常用于工业和家用电器的电机类型。

相较于传统的有刷直流电机,无刷直流电机具有更高的效率、更低的噪音和更长的寿命。

本文将对无刷直流电机进行详细介绍,包括其原理、结构、工作特性以及应用领域等方面。

一、原理无刷直流电机是一种基于霍尔效应的电机。

它由转子、定子、永磁体和驱动电机控制器组成。

无刷直流电机的转子由多个钢芯和多个绕组组成,绕组悬浮在转子轴上。

当转子转动时,控制器通过电流传感器检测转子位置,进而控制定子绕组的电流方向和大小,从而实现效果良好的转矩输出。

二、结构无刷直流电机的结构相对简单,由永磁体和转子组成。

常见的永磁体材料有多种选择,如永磁铁氧体、钕铁硼和硬磁材料等。

转子通过电机轴连接到驱动装置上,使转子能够旋转。

另外,无刷直流电机通常还具有散热装置以保持其工作温度。

三、工作特性1.高效率:无刷直流电机的转换效率通常可以达到90%以上,相较于有刷直流电机的60%-70%,能够更好地转化电能为机械能,减少能量损耗。

2.高转矩:无刷直流电机具有较高的初始转矩,能够在启动瞬间提供更大的扭矩,适用于启动重负载。

3.宽调速范围:无刷直流电机的调速范围较宽,可以通过改变驱动电机控制器的电流和电压来实现。

4.高精度:无刷直流电机的控制器能够精确地检测转子位置和速度,可以实现高精度的转速控制。

5.低噪音:无刷直流电机由于不需要有刷子,噪音更低,能够在要求低噪音的场合使用。

四、应用领域1.工业自动化:无刷直流电机在工业机械自动化中广泛应用,如数控机床、输送设备、机器人等。

2.家电:无刷直流电机可用于家电产品中,如电风扇、吸尘器、洗衣机等。

3.电动工具:无刷直流电机在电动工具中的运用越来越普遍,如电钻、电锤等。

4.汽车工业:无刷直流电机在汽车工业中应用广泛,如电动车、车载空调、电动窗等。

5.医疗设备:无刷直流电机在医疗设备中有着重要的应用,如手术机器人、血液离心机等。

结语:无刷直流电机以其高效率、高性能和低噪音的特点,成为现代工业和家庭电器中一种重要的驱动装置。

直流无刷电机外文资料原文及译文

直流无刷电机外文资料原文及译文

直流无刷电机外文资料原文及译文前言无刷电机是今天工业和科技界的热点之一。

与传统的有刷电机相比,无刷电机具有很多显著的优点,例如高效率、高精度、高速度和低能耗。

在本文中,我们将介绍一种新型的无刷直流电机,探讨其优点和应用领域。

直流无刷电机的概述直流无刷电机是一种基于电机和电控技术的新型动力装置。

由于其高效率、高精度、高速度和低能耗等优点,在自动化、机械制造、航空航天、家电等领域得到广泛的应用。

与传统的有刷电机相比,它具有以下显著的优点:•由于无刷电机的转子不接触刷子,因此无摩擦、无热产生,寿命更长;•无刷电机的转速控制比有刷电机更加精确;•由于无刷电机的效率更高,能源利用率更高,所以它的使用成本更低。

以下是一份来自IEEE Transactions on Industrial Electronics杂志的论文摘要,介绍了一种基于磁场操作的无刷直流电机。

原文摘要Title: Design and Implementation of a Magnetically Operated Brushless DC MotorAbstract: In this paper, we present a new type of brushless DC motor that is operated by a magnetic field. Traditional brushless DC motors rely on electronic control circuits, which can be complex and expensive. This new motor design eliminates the need for electronic control by using a magnetic operation principle.The motor consists of a permanent magnet rotor and a stator with a three-phase winding. The motor is driven by a magnetic field, which is created by the interaction of the rotor’s magnetic field and the stator’s magnetic field. The mot or is designed to operate efficiently at high speeds and with high torque.We have implemented the proposed motor design and tested it extensively. The results show that the motor operates as intended and demonstrates improved performance compared to traditional brushless DC motors. This new motor design has potential applications in the automotive, aerospace, and robotics industries.译文摘要标题:一种基于磁场操作的无刷直流电机的设计与实现摘要:在本文中,我们介绍了一种新型的基于磁场操作的无刷直流电机。

无刷直流电动机控制系统文献综述

无刷直流电动机控制系统文献综述

毕业设计文献综述4)电动机出力高:该电动机在体积和最高工作转速相同时,较异步电动机输出功率提高30%。

5)适应性强:电源电压偏离额定值+10%或-15%,环境温度相差40K以及负载转矩从0-100%额定转矩波动时,无刷直流电动机的实际转速与设定转速的稳态偏差,不大于设定转速的±1%。

6)无刷直流电动机是一种自控式调速系统,它无需像普通同步电动机那样需要启动绕组;在负载突变时,不会产生振荡和失步。

8)无刷直流电动机适合长期低速运转、频繁启动的场合,这是变频调速器拖动Y系列电动机不可能实现的。

四、无刷直流电动机系统的组成无刷直流电动机基本上有二种方案。

其中一种方案:由受控制的变换器和同步电动机并用,它由变换器、同步电动机、转子位置传感器和逻辑电路组成。

同步电动机是指多相(三、四、五相等)电枢绕组定子和永磁体转子。

定子可采用与传统直流电机转子非常相似的方式绕成,绕组原应接于换向器升高片的位置现由晶体管开关所代替,应用转子位置传感器和相关的逻辑电路,开关可依次接通和关断,以仿效换向器的作用,并在定子内产生了跳跃式的磁场,使永磁转子跟着旋转。

故无刷直流电动机和传统直流电动机有相同的工作原理。

无刷直流电动机的简图如下图所示。

图I 无刷直流电动机的简图1无刷直流电动机(BLDCM)由电动机本体和驱动器构成,是一种典型的机电一体化产品。

2 电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电动机十分相似。

电动机转子由钕铁硼等永磁材料构成。

在定转子形成的气隙中产生N-S极相间的方波磁场,所以也把这种电动机称为“方波电动机”。

为了使电动机绕组准确换向,在电动机内装有位置传感器,。

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文献综述无刷直流电动机:时间轴:1955年—无刷电机诞生1978年—无刷电机进入实用阶段20世纪—无传感器无刷电机研制成功无刷电动机的诞生标志是1955年美国D.Harrison等人首次申请了用晶体管换相电路代替机械电刷的专利。

而电子换相的无刷直流电动机真正进入实用阶段,是在1978年的MAC 经典无刷直流电动机及其驱动器的推出。

之后,国际上对无刷直流电动机进行了深入的研究,先后研制成方波无刷电机和正弦波直流无刷电机。

20多年以来,随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术以及电力电子技术特别是大功率开关器件的发展,无刷电动机得到了长足的发展。

无刷直流电动机已经不是专指具有电子换相的直流电机,而是泛指具有有刷直流电动机外部特性的电子换相电机。

直流电动机以其优良的转矩特性在运动控制领域得到了广泛的应用,但普通的直流电动机由于需要机械换相和电刷,可靠性差,需要经常维护;换相时产生电磁干扰,噪声大,影响了直流电动机在控制系统中的进一步应用。

为了克服机械换相带来的缺点,以电子换相取代机械换相的无刷电机应运而生。

1955年美国D.Harrison等人首次申请了用晶体管换相电路代替机械电刷的专利,标志着现代无刷电动机的诞生。

而电子换相的无刷直流电动机真正进入实用阶段,是在1978年的MAC经典无刷直流电动机及其驱动器的推出。

之后,国际上对无刷直流电动机进行了深入的研究,先后研制成方波无刷电机和正弦波直流无刷电机。

20多年以来,随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术以及电力电子技术特别是大功率开关器件的发展,无刷电动机得到了长足的发展。

无刷直流电动机已经不是专指具有电子换相的直流电机,而是泛指具有有刷直流电动机外部特性的电子换相电机。

无刷直流电动机不仅保持了传统直流电动机良好的动、静态调速特性,且结构简单、运行可靠、易于控制。

其应用从最初的军事工业,向航空航天、医疗、信息、家电以及工业自动化领域迅速发展。

在结构上,与有刷直流电动机不同,无刷直流电动机的定子绕组作为电枢,励磁绕组由永磁材料所取代。

按照流入电枢绕组的电流波形的不同,直流无刷电动机可分为方波直流电动机(BLDCM)和正弦波直流电动机(PMSM),BLDCM用电子换相取代了原直流电动机的机械换相,由永磁材料做转子,省去了电刷;而PMSM则是用永磁材料取代同步电动机转子中的励磁绕组,省去了励磁绕组、滑环和电刷。

在相同的条件下,驱动电路要获得方波比较容易,且控制简单,因而BLDCM的应用较PMSM要广泛的多。

无刷直流电动机一般由电子换相电路、转子位置检测电路和电动机本体三部分组成,电子换相电路一般由控制部分和驱动部分组成,而对转子位置的检测一般用位置传感器来完成。

工作时,控制器根据位置传感器测得的电机转子位置有序的触发驱动电路中的各个功率管,进行有序换流,以驱动直流电动机。

由于位置传感器的使用有如下缺点:(1)增大电机尺寸;(2)传感器信号传输线太多,容易引起干扰;(3)高温、低温、污浊空气等恶劣工作条件会降低传感器可靠性;(4)传感器的安装精度直接影响电机的运行性能等等,而且在有些特殊场合下电机根本无法安装位置传感器。

因此,无刷直流电机的无位置传感器技术近年来日益受到人们的关注,国内外研究人员在这方面进行了积极的研究。

无刷直流电机的无位置传感器控制的关键在于转子位置信号的获得,现在比较流行的方法有反电动势法、电感法、磁链法、旋转坐标法、卡尔曼滤波器法、续流二极管法、状态观测器法等。

无刷直流电机原理控制原理要让电机转动起来,首先控制部就必须根据位置检测器感应到的电机转子目前所在位置,然后依照定子绕线决定开启(或关闭)换流器(inverter)中功率晶体管的顺序,如下图 1 inverter中之AH、BH、CH(这些称为上臂功率晶体管)及AL、BL、CL(这些称为下臂功率晶体管),使电流依序流经电机线圈产生顺向(或逆向)旋转磁场,并与转子的磁铁相互作用,如此就能使电机顺时/逆时转动。

当电机转子转动到位置检测器感应出另一组信号的位置时,控制部又再开启下一组功率晶体管,如此循环电机就可以依同一方向继续转动直到控制部决定要电机转子停止则关闭功率晶体管(或只开下臂功率晶体管);要电机转子反向则功率晶体管开启顺序相反。

图1 换流器工作原理示意图基本上功率晶体管的开法可举例如下:AH、BL一组→AH、CL一组→BH、CL一组→BH、AL一组→CH、AL一组→CH、BL一组,但绝不能开成AH、AL或BH、BL或CH、CL。

此外因为电子零件总有开关的响应时间,所以功率晶体管在关与开的交错时间要将零件的响应时间考虑进去,否则当上臂(或下臂)尚未完全关闭,下臂(或上臂)就已开启,结果就造成上、下臂短路而使功率晶体管烧毁。

当电机转动起来,控制部会再根据驱动器设定的速度及加/减速率所组成的命令与位置检测器信号变化的速度加以比对(或由软件运算)再来决定由下一组(AH、BL或AH、CL或BH、CL或……)开关导通,以及导通时间长短。

速度不够则开长,速度过头则减短,此部份工作就由PWM来完成。

PWM是决定电机转速快或慢的方式,如何产生这样的PWM才是要达到较精准速度控制的核心。

高转速的速度控制必须考虑到系统的CLOCK 分辨率是否足以掌握处理软件指令的时间,另外对于位置检测器信号变化的资料存取方式也影响到处理器效能与判定正确性、实时性。

至于低转速的速度控制尤其是低速起动则因为回传的位置检测器信号变化变得更慢,怎样撷取信号方式、处理时机以及根据电机特性适当配置控制参数值就显得非常重要。

或者速度回传改变以encoder变化为参考,使信号分辨率增加以期得到更佳的控制。

电机能够运转顺畅而且响应良好,P.I.D.控制的恰当与否也无法忽视。

之前提到直流无刷电机是闭回路控制,因此回授信号就等于是告诉控制部现在电机转速距离目标速度还差多少,这就是误差(Error)。

知道了误差自然就要补偿,方式有传统的工程控制如P.I.D.控制。

但控制的状态及环境其实是复杂多变的,若要控制的坚固耐用则要考虑的因素恐怕不是传统的工程控制能完全掌握,所以模糊控制、专家系统及神经网络也将被纳入成为智能型P.I.D.控制的重要理论。

位置检测方法反电动势法的原理反电动势法是最常见和应用最为广泛的一种无位置传感器转子位置检测方法。

假设反电动势波形为理想梯形波,采用两两通电方式,图4所示为A、B、c三相的反电动势和电流波形。

图中的梯形波为反电动势波形,非连续的矩形波为电流波形。

从图中可以看出,每相在正负半个周期各导通120。

电角度,任一时刻只有两相导通,另外一相关断。

关断相的反电动势过零后,延时30。

电角度即为该相的导通时刻。

所以,检测反电动势过零点,就可以控制换流。

图 1 反电动势波形图电感法在无刷直流电机中绕组电感会根据转子位置的不同而变化,这是因为转子位置的变化使得定子与转子磁场耦合程度改变,这样的改变也会使得电机中性点的电压改变。

同时在反电势法的改进方法中也提到,根据计算在反电势过零点的时候,中性点电压为1 /2Ud,一相断开,导通的两相绕组电感相等。

根据这一原理,通过检测各相定子绕组的电感值,经过比较运算之后就可以得到转子位置信号。

还有一种电感法是针对凸极电机而使用的,在凸极电机中绕组自感可以看做是绕组轴线与转子直轴夹角的函数,通过检测电感值经过计算可以大致地获得转子位置信息,再根据铁心饱和程度的变化趋势来确定极性,从而获得精确的位置信号。

不过这种方法只能应用在凸极电机上,应用不广。

从原理上说电感法有一定的可行性,但是主要的制约因素是电感值的检测。

通常检测电感值是通过传感器将电感值转变为电信号,而由于电机内部本质上是一个非线性系统,由于电机漏电抗,气隙磁通变化的不确定性对绕组电感的干扰而导致检测的不准确对换向信号的干扰作用十分明显,所以这种方法也不是特别常用。

卡尔曼滤波法卡尔曼滤波器法的思想是从一组有限的对物体位置的包含噪声的观察序列预测出物体的坐标位置及速度。

状态观测器法是现代控制理论发展应用于无刷直流电机上的一种新型的控制方法,它的基本原理是: 打破了传统方法中电压电流与转子位置的关系,从无刷直流电机的基本方程经过离散变换得到以输入转矩,系统噪声为参数的关于转速ω与位置角度θ的状态方程,然后根据卡尔曼滤波公式和无刷直流电机模型,确定经变换后的各个参数的维数,带入卡尔曼递推公式就可以得到经过卡尔曼滤波之后关于转速和角度的预测方程。

这种方法由于在算法上的理论支持,所以能够较好的滤除掉系统产生的干扰信号,对转子位置的预测也比较准确。

但是其应用并不是很广泛,因为算法复杂导致软件编写困难以及对控制器运算速度的要求较高,增大了开发成本。

另外预测方程中的估测参数仍是绕组电压电流,因此参数确定的精确程度也一定程度上左右了这种方法的可行性。

各种方法的比较无刷直流电机转子位置辨识方法有许多的种类,但就目前来看,反电势及其各种改进方法还是应用最广,技术最成熟的方法。

虽然其在理论上做了一定程度上的近似而且在低速是性能有待提高,但是由于检测方便,对控制器要求较低,简单可靠,而且工程上对其误差的修正也比较容易,从而使该种方法成为无刷直流电机转子位置检测的主流; 电感法,电流法,涡流法等由于对传感器的高要求以及实现的困难从而应用较少; 而各种基于现代控制理论以及先进算法的无位置传感器虽然在检测精度以及调速范围上远远领先于反电势法,但是由于算法的复杂性以及对控制器运算速度上的要求,使得成本偏高,只能在对性能要求较高的场合使用。

无刷直流电机国内外发展现状我国无刷直流电机的研制开发起于70年代初期,主要是为我国自行研制的军事装备和宇航技术发展而配套。

由于需要量少,只需由某些科研单位试制提供就能满足要求。

经过20多年的发展,虽然在新产品开发方面缩短了与国际先进水平的差距,但由于无刷电机产品是综合了电机、微电子、控制、计算机等技术于一身的高技术产品,受到了我国基础工业落后的制约,因此无论在产量、品种、质量及应用上与国际先进水平差距甚大。

目前,国内研制的单位虽不少,但能有一定批量的单位却屈指可数。

据不完全统计,全国的年产量不超过10万台,其中绝大部分是属于低档的无刷风机,且价格高于进口产品,毫无市场竞争能力,制约发展的主要因素有:1可供选择的电子元器件太少,尤其专用集成模块,国内仍然是空白,严重影响新产晶的开发和规模化生产,而且其可靠性差,价格高,难以满足实际生产需要。

2.科研与生产设备陈旧,尤其是大规模生产手段缺泛,难以保证产品质量一致性,生产效率低下,增加生产成本。

3.缺泛有效的应用研究,新产品开发没有针对性,研究和实用脱节,只追求成果的水平,忽略零部件的国产化,阻碍成果的转化。

4.国产的原材料及零部件质次价高,如无刷电机的关键磁性材料、铁氧体磁铁和稀土磁钢均无法满足需要,检测转子位置用传感器水平也很差。

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