煤矿机械CoalMi
eMachi
eryVol32No10Oct2011
第32卷第10期2011年10月
0引言
数字信号处理器DSP以其高速的数据处理能力、丰富的内部资源以及功耗低等特点已在控制领域中得到广泛应用。本文以TMS320F28027作为核心的无刷直流电机控制系统为研究对象采用PWM控制技术利用智能功率模块IPM设计一种电机控制系统并对其进行了系统的分析。
1无位置传感器无刷直流电机控制系统原理由于无刷直流电动机三相定子的导通顺序即换相由转子位置决定其基本工作原理就是借助反映转子位置的位置信号通过驱动电路驱动逆变器的功率开关元件使得电枢绕组以一定的顺序馈电从而在气隙中产生步进式旋转磁场拖动永磁转子旋转。随着转子的转动转子位置信号依一定规律变化从而改变电枢绕组的通电状态实现无刷直流电动机的机电能量转换。由此可见电机的转子位置的检测对电机的控制起着至关重要的作用。在本文中无刷直流电动机的转子位置的准确获取是通过软件对续流二级管导通时不导通相反电势的检测来实现的同时通过对反电动势过零点次数的捕获可用来提供电动机的转速为速度环的设计提供转速反馈信息。本文所设计的无传感器无刷直流电动机控制系统的控制框图如图1所示。图无传感器控制系统的总体控制框图2无刷直流电机无位置传感器控制方法
本文采用的PWM调制方式是高压侧功率管调制方式低压侧只是在电机换相时导通或关断不导通相的反电动势可以在PWM高电平和相电流续流阶段中被检测出来。逆变器采用120°导通方式时在任意时刻无刷直流电机的三相定子绕组总有一相是关断的。然而被关断的那相绕组的电流并不会再换相后马上降为零而是通过续流二级管续
f流一直到该相反电动势过零点的附近降为零。假设某一个换相阶段电机处于A和B相导通C相为不导通相状态相电流经由功率管中集成的续流二级管在A相和B相绕组中续流。在这个阶段中C相端电压同样可以检测出反电动势的过零点具体如下
对于A相绕组
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0riLdiea1对于B相绕组
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dteb2将式1和式2相r