无刷电机在风扇电机上的应用方案.docx
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1、无刷电机在风扇电机上的应用方案网络转载导语:无刷直流电机因无励磁绕组,无换向器、无电刷、无滑环,使其构造比一般传统的交、直流电动机来得简单,运行较为可靠,维护较为简单。与鼠笼型感应电动机相比拟,其构造的简单程度和运行的可靠性大体相当。因无励磁绕组,无换向器、无电刷、无滑环,使其构造比一般传统的交、直流电动机来得简单,运行较为可靠,维护较为简单。与鼠笼型感应电动机相比拟,其构造的简单程度和运行的可靠性大体相当。由于没有励磁铁耗和铜耗,功率在300W以下时,其效率比同规格的用电流励磁的电机高10%20%;和感应电动机相比,效率更高。无刷直流一般采用方波驱动,采用霍尔传感器获得转子位置,通过此信号强
2、迫换相.这种方案控制方法简单,本钱低,在目前电动车方案中应用广泛.但由于方波驱动换相时会出现电流突变,导致转矩脉动较大,因此噪声指标差,难以在家电应用领域推广.而正弦驱动可以防止换相时的电流突变,固然最大转矩会降低,但在噪声指标上有明显的上风.通常永磁同步电机bbsic.big-bit/的控制都采用DSP,并且电机需要提供光电编码盘来准确检测转子位置,可以实现高精度控制,甚至可用在伺服系统中,但本钱会很高,家电应用对价格非常敏感,而且有些应用对性能要求不高,比方电风扇,传统的DSP矢量控制正弦驱动高本钱方案也比拟难推广.因此本文提出的采用8位单片机集成PWM发生器的正弦驱动方案有较高的市场价值
3、.一般正弦驱动直流无刷电机的气隙磁场是正弦波(也称为永磁同步电机)或者是正弦波注入高次谐波后的磁场波形,定子多采用分布绕组,因此反电动势也是正弦波。三路霍尔传感器安装在转子上,每隔60电角度输出变化一次,以此作为正弦波的同步信号,保证没有累积误差.二、硬件构造本方案的核心是一颗集成PWM发生器的8位单片机SH79F168,采用优化的单机器周期8051内核,内置16kFlash存储器,兼容传统8051所有硬件资源,采用JTAG仿真方式,内置16.6MHz振荡器,同时扩展了如下功能:双DPTR指针.16位x8乘法器和16位/8除法器.3通道12位带死区控制PWM,6路输出,输出极性可设,中心和边沿
4、对齐形式集成故障检测功能,可瞬时关闭PWM输出.内置放大器和比拟器,可用作电放逐大采样和过流保护.提供硬件抗干扰措施.提供Flash自编程功能,可以模拟用做EEROM,方便存储参数.主系统架构采用三相全控桥,自举升压驱动IC,控制地和功率地分享,采用IC内置放大器和ADC实现电流电压采样,节省电压/电流互感器,同时利用IC内部集成的比拟器和PWM故障检测功能实现过流保护.三、霍尔相序自动测定不管使用何种控制方式,都必须先知道Hall信号与转子位置的对应关系。Hall信号每60电角度变化一次,共有6个值,以二极三相集中绕组为示意,如图1,图2所示。图1中可以看到三个Hall传感器在空间中依次相差
5、120电角度,转子磁极宽度为180,设Ha安装在图2的A绕组处,Hb在B绕组处,Hc在C绕组处。Hall在S极下输出1(高阻输出,外部上拉),N极下输出0,那么转子顺时针旋转时,Hall信号的变化顺序是101,001,011,010,110,100(MSB=Hc,LSB=Ha),每个Hall状态保持60电角度的时间。以转子磁势的位置来划分Hall区域,如图3所示。图3Hall信号区域的划分可以看出Hall信号区域的划分完全是由Hall传感器的安装位置决定的。二二方式通电时,如AB相通电,那么定子磁势Fa的位置如图3所示,正好在110和010区域的分界处,此时假设转子磁势Ff在图标位置,那么转子
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- 电机 风扇 应用 方案
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