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基于专用控制芯片的无刷直流电机控制系统

基于专用控制芯片的无刷直流电机控制系统

作者:www.hcdianji.com    来源:www.hcdianji.com    发布时间:2019-01-07 21:07    浏览量:

聊城市昊成电机有限公司小编为您整理分享,如有侵权请联系客服删除: 2以刃年第期电机电器技术计算机与自动控制基于考用推制芯片的无别直呀充电机推制系偏陈豫华,李日隆,谢晓峰广东工业大学,广州市议拟摘要德州仪器公司最近推出的是第一片专门为电机控制应用而优化的工业用单片控制器。
  本文介绍了以该芯片为核心构成的永磁无刷直流电动机控制器的设计。
  关键词二沙旧控制器设计中分类(Classification)号文献标识码X又一2以叉一以引言永磁无刷直流马达是近年来随着电力电子器件及新型材料发展而迅速成熟起来的一种新型机电一体化电机,它既具有交流电机的结构简单运行可靠维护方便等优点,又具备直流电机那样良好的调速特性而无机械式换向器,还有运行转速(Rotational Speed)稳定效率高相对成本低等优点,因此被广泛(extensive)应用于各种调速驱动场合。
  如信息技术中电子设备的冷却风扇计算机软硬盘和光盘的磁头驱动器激光(LASER)打印机多棱镜驱动器以及航天飞机卫星通信系统的驱动器人工心脏的血泵等。三相异步电动机电动机应妥善接地,接线盒内右下方有接地螺钉,必要时也可利用电动机的底脚或法兰盘固定螺栓接地。
  目前国内已有许多专用控制芯片,德州仪器公司开发的井犯芯片却是电机控制的设计者接触到的第一片专门为电机控制应用而优化的工业用单片控制器,这一高集成化的产品将高性能(xìng néng)的内核和丰富的微控制器外设功能集于一身,为控制系统应用提供了一个理想的解决方案(plan)。
  同时与其他方案相比,它还提供了更好的电机性温度保护电路与管内侧的串行通讯电路传感器。YE3三相异步电动机与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用。
  室外回气管温。
  室外热交换器四通电磁阀。
  室外温度(temperature)。
  压缩(compression)机温度。
  化藉室外机基本电路计算机与自动控制(control)电机电器技术仪刃年第期能更低的能耗更高的可靠性及静音运行。
  本文介绍以竹公刃为核心构成的永磁无刷直流电机控制系统的设计,主要涉及核心电路(Electric circuit)的构成功率开关元件的驱动显示电路的实现,并以一台样机的试验运行验证(Experimental)了控制系统设计的正确。
  控制回路硬件设计功率主回路控制系统硬件设计功率板结构本设计采用微控制器为系统控制器核心(core),以功率场效应管作为功率变换元件,以任意时刻电机只有两相导通来控制换流元件,采用方式控制电机的转矩和转速。
  整个系统的功率板如所示,其中粗箭头表示电机两个导通相中直流电的流向。
  考虑到系统输人的功率较大,采用可提供电压的开关电源给无刷直流电动机和前置驱动器供电。
  直流无刷电机电子开关线路用来控制电动机定子上各相绕组通电的顺序和时间,主要由功率逻辑开关单元和位置传感器信号处理单元两个部分组成。
  功率逻辑开关单元是控制电路的核心,其功能是电源的功率以一定逻辑关系分配给直流无刷电动机定子上各相绕组,以便使电机产生持续不断的转矩。
  本设计方案的驱动电路(Electric circuit)采用三相全控桥控制方式。
  功率管是采用公司并采用作为全控桥的前置输人电路,为了保证前置驱动电路的稳定,先用拌12对电压进行稳压后再供给系统采用控制算法,电机输人直流电流且每一时刻有两相导通,所以任一时刻只有两个功率开关流过电流。
  从来的控制(control)信号直接连至前置驱动器。
  前置驱动器的输出再通过一个电阻直接连至功率飞管的控制极。
  系统采用硬斩波方式进行。
  周期比。
  检测回路硬件设计电流检测本设计采用价格便宜的分流电阻来检测电流。
  分流电阻安装在功率驱动桥的下端与功放板地线之间。
  其选定的阻值具有在功放板达到允许的最大电流时激活lS内置的过流保护功能。
  分流电阻上的电压降在通过双模块进行模数转换之前应放大一定的倍数,以覆盖整个模数转换范围,转换结束后产生一个中断标志并执行中断服务子程序(procedure)。
  相电流每声检测一次,构成频率(frequency)为刃年第期电机电器技术计算机与自动控制乞的电流环。
  根据每次的电流测量值在周期开始时确定新的占空比。)磁极位置检测磁极位置检测由三霍尔效应传感器完成。
  该传感器由我们设计的电路板供电。
  传感器的输出端直接连到的捕获引脚上。
  该单元可以用软件设置为个状态等待输人,选定时器为状态捕获单元的时基,并将它设为单增计数模式。
  由于设置最大定时时间可以得到最低的转度,故将犯定时器定时长度)寄存器设为下F卫预定标器设为上述设定值允许转速最低达而霍尔传感器输出三个脉宽为电角度的互相重叠的信号,得到了六个强制换相点,检测到传感器输出信号的上升沿和下降沿后,产生相应的中断信号并执行中断服务程序。
  首先判断检测到哪一个信号边缘,然后再读人三个传感器电平,这样就能得到磁极位置。
  3)速度检测速度反馈从位置(position )传感器的输出信号中获得。
  正如上面提到的那样,电机的转子每转一周可以得到六个换相信号。
  也就是说,两个换相信号相差印。
  电角度。
  速度可以写为是机械角度,因为霍尔效应传感器的位置相对电机是固定不变的,所以两个换相信号之间的机械角度变量是常数,因此速度的检测只是简单的除法,通过计算两个检测信号之间的时差就可以计算出速度。
  输入显示子系统设计采用串行接口与微机连接,采用上位软件和微机的硬件实现数据输人和显示。
  计数显示电路主要部件可以采用一片功能极强的记数显示芯片只需输人频率信号记数结果锁存信号,芯片便能实现对输人脉冲的计数,输出的计数结果可直接用于驱动集成位共阴极比数码显示管。YE3三相异步电动机与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用。
  控制(control)系统(system)软件设计整个控制系统的软件由主程序和中断服务程序组成。
  下面就各程序的主要功能作一简单介绍。
  主程序(procedure)中主要完成事件管理系统的初始化变量的初始化以及对lS器件的初始化。
  中断程序主要包括串行口中断捕获中断转换结束中断D汀中断。
  在串行口中断中,主要完成与主机的信息传输反馈当前的工作状态,根据主机的命令起动或制动电机等。
  捕获中断主要用于得到当前的转子(rotor)的位置,并调整输出相序。
  中断在每次周期发生后一段时间发生,可以通过转换的数值经过计算得到当前的相电流值,进行电流环的调节。
  每经过一定次数的电流环调节(adjust),就进行一次速度环调节。
  保证系统按要求运行。
  在功率器件发生过载保护时,会有汀中断发生,在中断服务程序中停止的产生和输出,并设置(set up)致命错误标志。
  其主程序软件流程和各个中断子程序的软件流程如所示。
  结论实验(experiment)证明,采用竹鹉芯片构成的无刷直流马达控制系统具有可靠性高运行转速(Rotational Speed)稳定相对成本低等优点,能够较好地满足用户的需要。
  近年来,永磁无刷直流电机随着电力电子器件及新型永磁材料发展而迅速成长。
  它以其简单结构运行可靠维护方便等优点得到广泛的应用。
  展望21世纪,新型的无刷直流马达将向着高效(ɡāo xiào)率节约能源数字化轻量化以及低成本等方面发展。
  以专用控制芯片驱动的无刷直流电动机将是未来无刷直流电机发展的趋势所在。
  因此,由计算机与自动控制电机电器杖术以刃年第期控制器时间管理器初始化变量的初始化功率器件初始化循环等待oc中断程序串行中断程序墓前中薪石擎卜保存寄存器的内容读入输入寄存器到了速度环调节吗,保存寄存器的内容将捕获引脚设置成输入方式读取位置传感器的信息计算当前电流与给定电流的误差并设置导通序列恢复捕获单元的捕获功能恢复保存的寄存器的内容杏保存寄存器的内容癫缓冲区长度。
  无吞二塑按算法进行调节当前字符是通行起始字符,计算当前电流与给定电流的误差毒缓冲区长度增加并将数据存放到缓冲区中送出信号停止翎发生设盆致命错误标志按纯算法进行调节,经限巾琶后设定删的占空比缓冲区长度与协议规定长度一致接收数据中的地址与本机地址一致恢复保存的寄存器的内容巍和芷确巡退出中断程序取出命今字和操作码,按协议规定进行操作盆接收缓冲区长度为恢复保存的寄存器的内容退出中断程序系统软件流程芯片控制的永磁无刷直流马达将具有很好的应用前景。
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