隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們節(jié)能意識(shí)的提高,綠色環(huán)保的家電受到了人們極大的歡迎。滾筒洗衣機(jī)作為日常的清潔工具,不僅節(jié)能節(jié)電,而且低碳環(huán)保。滾筒洗衣機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)主要依靠控制系統(tǒng)的運(yùn)行,其控制系統(tǒng)的優(yōu)劣直接決定了滾筒洗衣機(jī)整體性能的好壞。直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)能夠滿足滾筒洗衣機(jī)高能效、低噪音的需求,以其具有的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、較長(zhǎng)的壽命和速度調(diào)節(jié)性能好等優(yōu)點(diǎn),在滾筒洗衣機(jī)中被廣泛使用。論文對(duì)直流無(wú)刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成以及運(yùn)行原理進(jìn)行了介紹,并構(gòu)建了直流無(wú)刷電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,給出了數(shù)學(xué)方程。詳細(xì)介紹了矢量控制的原理,通過(guò)對(duì)不同矢量控制策略比較,采用矢量控制對(duì)電機(jī)定子電流進(jìn)行解耦,使用Clark變換和Park變換進(jìn)行了坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。分析了空間矢量脈寬調(diào)制控制（SVPWM）的原理和實(shí)現(xiàn)方法,通過(guò)SVPWM算法,生成高精度的PWM波,為控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。論文基于ST公司的STM32芯片完成了應(yīng)用于滾筒洗衣機(jī)的直流無(wú)刷電機(jī)控制器的硬件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了以VIPER12A芯片和TPS54331芯片為核心的系統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì),解決了電機(jī)控制電路對(duì)STM32核心電路的干擾問(wèn)題。硬件設(shè)計(jì)電路主要包括STM32外圍接口、IPM... 

【文章來(lái)源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

空間電壓矢量扇區(qū)圖

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文21圖3.5空間電壓矢量扇區(qū)圖refU為期望的電壓矢量，在得到了所在扇區(qū)的位置之后，需要對(duì)refU進(jìn)行合成，然后計(jì)算其他矢量的作用時(shí)間。下面以第一扇區(qū)為例，輸出電壓坐標(biāo)合成圖如下圖3.6所示。圖3.6第一扇區(qū)輸出電壓的坐標(biāo)合成圖refU的合成公式為：64ref3sin3cos320132sincosTUTUTUTUUSddS(3.13)經(jīng)過(guò)整理后得：

直流無(wú)刷電機(jī)控制器設(shè)計(jì)及在滾筒洗衣機(jī)中的應(yīng)用26芯片型號(hào)較多、使用功耗較孝研究成本較小等優(yōu)點(diǎn)，滿足家電、工業(yè)、醫(yī)療等場(chǎng)所的應(yīng)用需求[38]。本系統(tǒng)的控制芯片采用STM32F103RBT6芯片，該芯片擁有豐富的IO端口，適合用于電機(jī)控制。該芯片擁有64腳、128KB程序存儲(chǔ)容量，較多的外設(shè)資源，如高精度的ADC模塊以及可以輸出PWM波形的定時(shí)器等資源[39]，主頻最高可倍頻至72MHz，滿足本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。STM32控制電路是STM32最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，目的是確�？刂菩酒＿\(yùn)行。STM32芯片的供電電壓是DC3.3V，其接口電路功能主要有時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)、電源電路設(shè)計(jì)、JTAG電路設(shè)計(jì)等，STM32外圍接口電路如下圖4.2所示。圖4.2STM32外圍接口電路4.1.2IPM驅(qū)動(dòng)電路由于STM32芯片輸出的六路PWM信號(hào)電流太小，不能直接用于驅(qū)動(dòng)大功率開(kāi)關(guān)器件，因此信號(hào)需要通過(guò)功率電路進(jìn)行放大，放大之后的信號(hào)才可以驅(qū)動(dòng)大功率電機(jī)。本系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路采用的是IR公司IRAM136-1061A2驅(qū)動(dòng)模塊，IRAM136-1061A2是一種智能功率模塊，集成度高，保護(hù)多，內(nèi)部集成了六塊高功率低功耗的IGBT，且額定電流10A，額定電壓可達(dá)到600V[40,41]。該模塊將三相逆變器、保護(hù)電路和驅(qū)動(dòng)電路整合在一塊芯片上，其工作頻率最大為20KHz，帶有門(mén)極驅(qū)動(dòng)、六路PWM輸出，并有溫度較高、電壓較孝電流較大以及故障保護(hù)功能。在工業(yè)應(yīng)用中主要應(yīng)用于對(duì)電機(jī)的控制，如滾筒洗衣機(jī)、風(fēng)扇、電車(chē)等驅(qū)動(dòng)控制。IRAM136-1061A2結(jié)構(gòu)圖如下圖4.3所示�？梢钥吹饺嗄孀兤骱蜄艠O驅(qū)動(dòng)芯片整

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]無(wú)刷直流電機(jī)SVPWM控制器的設(shè)計(jì)[J]. 王丁軍,趙濤,朱愛(ài)華,劉漢忠,徐宏健.  微電機(jī). 2019(05)
[3]不同驅(qū)動(dòng)方式對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)性能的研究[J]. 靖文,王影星.  電氣傳動(dòng). 2019(05)
[4]基于FOC SDK的無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王炳雅.  科技與創(chuàng)新. 2018(18)
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碩士論文
[1]基于STM32的有感無(wú)刷直流電機(jī)正弦波控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 肖一鳴.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[2]滾筒洗衣機(jī)用直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)的研究[D]. 王付兵.安徽理工大學(xué) 2017
[3]基于無(wú)刷直流電機(jī)的礦用蓄電池機(jī)車(chē)調(diào)速系統(tǒng)研究[D]. 程軍輝.安徽理工大學(xué) 2016
[4]基于STM32的無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 趙偉.南京信息工程大學(xué) 2016
[5]家用洗衣機(jī)直驅(qū)三相永磁同步電機(jī)的研究[D]. 劉超.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2013
[6]洗衣機(jī)用新型直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)的研究[D]. 黃騰云.上海交通大學(xué) 2013



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