【摘 要】
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与交流电动机相比,永磁无刷直流电动机具有运行效率高、无励磁损耗、调速性好等优点,因而广泛应用于家用电器和调速系统。但是,传统意义上的无刷直流电动机一般都需要转子位置传
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与交流电动机相比,永磁无刷直流电动机具有运行效率高、无励磁损耗、调速性好等优点,因而广泛应用于家用电器和调速系统。但是,传统意义上的无刷直流电动机一般都需要转子位置传感器,在一定程度上限制了其使用范围,因此,针对无刷直流电动机的无位置传感器控制技术的研究一定会促进其应用和推广。尤其是在家用空调器领域,无刷直流电动机及其控制技术的应用是其向节能化发展的重要方向。
本文通过对无刷直流电动机运行动力学特性的研究,根据空调压缩机运行的负载特性及设计目标提出了无刷直流电动机的控制方案和主要的控制流程。并且主要讨论了无位置传感器的转子位置检测方法,经过对比分析确定了反电动势过零检测法作为课题的研究方案。此方法主要利用定子三相绕组中,非导通相的反电动势过零时永磁转子磁势必滞后于定子合成磁场90°这一信息来确定转子位置,从而确定定子绕组的换相逻辑。该方案确定后,本文主要针对两个问题进行了研究:(1)由于反电动势的大小与电机转速直接相关,因此应用反电动势法必须解决电机的启动问题。本文应用“三段式”启动方案,并设计了一种可靠的状态切换方法,保证电机能够快速、可靠地启动、运转。
(2)设计了三种反电动势过零检测电路,并对电路造成的检测信号延时进行了分析。经过对这三种检测电路工作特性的对比和仿真,最后确定了相位滞后型检测方案。
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