《(外文翻译)无位置传感器无刷直流电机的DSP控制系统(译文)》修改意见稿
1、“.....只有在段寄存器中值是恒定,通过改变在比较寄存器值可以调节输出信号宽度,从而控制变频器三相输出平均电压,实现无刷直流电机调速。图电机控制系统设计无位置传感器控制策略反电势换向原理现在许多无位置传感器控制方法已被开发为矩形波和正弦波励磁无刷直流电机,包括反电动势法,定子三次谐波电压分量检测方法,电流导通电路监测法,涡流效应方法和通量估计方法等。本文采用反电势法。无刷直流电机反电势波形如图所示,分别代表电机三相绕组反电动势,分别为三相绕组相电流。为了得到最大转矩输出,正电流时反电动势是在波形上部平坦部,否则为负电流,使电机输出转矩较大,转矩波动较小,实现电机优化运行。图在理想状态下反电动势波形图文章之所以采用反电势法是只有两相绕组在任何时间进行,无论是正向或反向传导,每相绕组间相距都为角,反电动势在每相定子绕组都有两个零点,其每个瞬间换相角......”。
2、“.....这是它三相逆变器功率器件瞬间。定子绕组电动机反电势是个物理量,是难以直接测量,因此,检测电动机端电压通常可以用间接地通过处理这些信号来获得零交叉点方法来查找,并且在逆变器中功率器件导通瞬间被实现在同时间。因此,它被称为端电压法。电机相等效电路如图所示,相和相也样。其中为相端电压,和分别是电机相电阻和电感,为相反电动势。是三相绕组中性点和地之间电压差。图电机相等效电路从图中,下面对无刷直流电机电压方程可以表示为因为电机采用度导通模式下,每两个阶段通电次,所以在这两个阶段电流幅度相同,方向相反,而在另阶段中,电流为零时,与三个阶段总电流相等。三个方程相加,我们可以得到从图,在各相反电动势过零时,可以立即得到。因此,在零交叉点反电动势从图,当相绕组电流为零,其反电动势为,例如相当时因此,通过检测相端电压,当中性点电压等于终端电压时,可以决定该相反电动势过零点......”。
3、“.....否则可能在三相滤波器中会引起移相不致,从而影响电机运行特性。图反电动势过零检测电路原理图控制系统软件设计软件流程图图是系统软件流程图,整个控制系统软件由主程序和中断服务子系统组成,而主程序是由系统组成初始化程序和电机启动程序。转换速度指令是在主程序中完成。捕获中断子程序和定时器中断服务子程序进行比较是中断服务子程序主要组成部分。捕获中断主要功能是让三相反电动势过零时刻读两次采集时间间隔,从而计算出定时器内部对应角。而比较中断计时器用于设定换向瞬间,送到三个比较寄存器值是从对应于速度指令计算脉冲宽度得到了。图系统软件流程图延迟时间和转速计算在控制系统中,延迟时间和转速计算都是间接地从捕获端口获得。捕获端口可以用来测量通过转子消耗来旋转角时间。如果除以,可得到相关平均时间为角。平均时间为下半周期零交叉点和相关换相点之间时间延迟,则该电机实际速度......”。
4、“.....图所示波形是由反电势检测电路和脉冲信号每点形成。,和波形是从图所示滤波三相端电压测得。而为经滤波中性点电压波形。,和是检测到转子位置信号,是从输出六个触发脉冲信号。图三相端电压,转子位置和脉冲信号电机启动方案反电势无位置传感器控制另个关键环节是电机启动程序设计,因为反电动势为零或很小时,电机工作在静止或低速状态,在这时,估算转子位置是无用。所以,反电动势方案需要特殊启动技术。通常方法是通过单独电机控制使电机从静态加速到足够速度,然后将其转换为直流无刷运行模式。这过程被称为三阶段启动模式。三阶段启动模式包含决定转子位置,加速和切换三个状态。决定转子位置是在当前三个阶段中两个,同时关闭另个。当转子磁极旋转至定子集成磁动势方向,则为转子初始位置。在加速阶段,根据电机旋转方向换向序列,对应绕组是由控制程序从而启动电机。切换过程是指在个换向周期后持续开环换相过程......”。
5、“.....并且当反电动势可以通过检测电路进行测量时,程序可以跳出开环换相程序进入由反电动势检测信号控制自控运行状态。实验结果本文采用拟定控制方案来进行实验研究。文中使用型号为,其额定电压为,额定电流为,控制电压为,开关频率为。无刷直流电机额定参数为,。当电机工作在稳态时,每相端电压和相电流波形如图所示。图只是图放大波形部分。由检测电路测得三相位置信号如图所示。而图是加在逆变器三相桥上输出脉冲信号。图显示经滤波后端电压波形,所检测位置信号和角延迟脉冲信号之间关系。你可以看到其波形与图所示理论波形致。实验波形验证了该系统运行特性优良图三相端电压和相电流波形图放大端电压和相电流波形图测得三相位置信号图在三相桥上输出脉冲信号图终端电压,位置信号和脉冲信号波形总结本文提出了种无位置传感器无刷直流电机变频调速系统。基于和,它使用反电动势方案实现无位置传感器控制......”。
6、“.....从而取得令人满意运行结果。其外围电路构成子系统,速度指令由分压器调节,然后转移到模拟数字转换单元。该串行外设接口模块用于显示系统参数。可以产生六个独立信号,通过光耦隔离功能,作用于控制端子。在输出端子,三相相移波来驱动无刷直流电动机。通过改变各相输出平均电压,实现电机变频调速。由于具备过温,过电压和过电流检测和相关保护电路,当检测到任何类型故障,它会阻止六个内部,同时发送故障信号到功率驱动中断终端,并要求中断到,那么它会立即停止输出波。对应于直流侧负极逆变器三相输出端电压被简称为端电压,并通过反电势过零检测电路送至三捕获端口,然后通过检测捕获端口状态,以确定六个导通时刻。技术作为逆变器控制方案,它可以方便地实现不同电压,减少转矩脉动,扩大调速范围。采用事件管理模块可以实现对三相桥式逆变电路控制。事件管理中文字无位置传感器无刷直流电机控制系统......”。
7、“.....基于智能功率模块和,本系统采用反电动势方法来实现无刷直流电机无位置传感器控制。整个系统集成度高,稳定性好。实验结果表明,该系统具有较高性能。关键词无刷直流电机,无位置传感器控制,反电动势,引言在过去几十年里,随着电机控制技术,电力电子技术和微电子技术发展,无刷直流电机已经成为种新型电机。它最重要特点是,由换向器和电刷构成机械换向配置被电动换向电路取代。它解决了机械换向引起缺点,并保持了在不同速度场使用直流电机优点,所以它在家电领域广泛应用,其中直流变频空调空调机采用了先进技术,并且无刷直流电机已经进入压缩机领域,使其在能源消耗中具有更高效益。在交通运输领域,无刷直流电机在电动马达和全电动船舶领域广阔前景。无刷直流电机转子位置信号通常是通过位置传感器提供。但是位置传感器存在使结构更加复杂,影响电机运行依赖,增加了电机成本。然而,在些专业领域......”。
8、“.....例如如果有高温,冰冻和侵蚀材料,它定义了无刷直流电机应用。在本文中,通过检测三相端电压来检测转子位置。这种方法既无需使用位置传感器,又降低了系统成本和电机体积,特别是提高系统性能。随着发展,它是采用高性能数字信号处理器解决日益增长计算命令在电动机控制系统发展趋势。与此同时,文中还介绍了高集成智能功率模块,它极大提高了阻塞家用电器水平。考虑到无刷直流电机变速命令,本文提出了种基于和变频调速系统。它使整个控制系统配置结构紧凑,控制灵活,具有广泛实用性。系统硬件结构主电路图是本系统主电路图,主要包括三个部分,有整流电路滤波电路和逆变电路。单相桥式整流模块作为整流电路,具有很高可靠性和简单配置。而逆变器电路采用模块,驱动电路和保护电路都集成在模块中,提高了系统可靠性和缩短开发周期。是由日本三菱公司,专为家用电器和小型传感器生产新代产品。基于,双列直插式封装功率模块具有成本效益高......”。
9、“.....可靠性高和使用方便特点。该模块采用高速低导通电压器件,同时,驱动电路靠近芯片,带来了时间延迟短,高速开关,低功耗优点。还具有特殊电路,如高速过电流保护和出色过温保护功能。此外,由于优化栅驱动器与集成,该系统具有适当组成,没有外部驱动电路,体积小和良好干扰消除能力。图主电路图控制电路该系统控制电路是由及其外围电路,反电动势过零检测电路,速度指令和显示电路组成。是公司新近生产电机数字控制芯片,与前者相比,指令周期时间较短。更集成外围部分,还提供了更大芯片内部存储和快速模拟到数字转换速度,因此更适合用于高速高精度命令字段,特别是用于电机控制。图是无位置传感器控制系统。交流电通过整流和滤波得到直流电压为模块直流反相输入端电压。及其外围电路构成子系统,速度指令由电压分压器进行调整,然后转移到模数转换单元。及其外围电路构成子系统,速度指令由分压器调节,然后转移到模拟数字转换单元......”。
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