環(huán)形繞組無刷直流（CWBLDC）電機(jī)的結(jié)構(gòu)與有刷直流電機(jī)相似,定子繞組環(huán)形連接,用可控開關(guān)替代換向器,轉(zhuǎn)子為永磁體磁極。由于其結(jié)構(gòu)的特殊性,傳統(tǒng)永磁電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制方法不適用于CWBLDC電機(jī)。該文結(jié)合CWBLDC電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),詳細(xì)分析CWBLDC電機(jī)四象限控制原理。首先介紹CWBLDC電機(jī)系統(tǒng);然后分析其正轉(zhuǎn)電動(dòng)和反轉(zhuǎn)電動(dòng)的時(shí)序控制方法,并分析電機(jī)的制動(dòng)過程及制動(dòng)電流可控的原理;最后對(duì)分析過程進(jìn)行仿真,并搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該文對(duì)CWBLDC電機(jī)的電動(dòng)運(yùn)行分析正確,制動(dòng)方式有效,能實(shí)現(xiàn)CWBLDC電機(jī)的四象限運(yùn)行。 

【文章來源】：電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2020,35(18)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

CWBLDC電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

圖1 CWBLDC電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖目前應(yīng)用較廣的永磁電機(jī)主要有永磁同步電機(jī)和永磁無刷直流電機(jī)，這兩種電機(jī)的繞組多采用三相或者多三相星形聯(lián)結(jié)的方式，控制的基本原理和控制策略較為成熟。正弦供電的三相永磁同步電機(jī)在電壓空間矢量控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)展了矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制[7-8]、滑模變結(jié)構(gòu)控制[9-10]、自適應(yīng)控制[11-12]等多種控制方法。方波供電的三相永磁無刷直流電機(jī)多采用二二導(dǎo)通或三三導(dǎo)通的六步電流換向法，根據(jù)霍爾傳感器的位置信號(hào)，控制繞組電流[13-16]。

CWBLDC電機(jī)系統(tǒng)包括電機(jī)本體、調(diào)壓電路、換向電路以及控制電路，其控制系統(tǒng)框圖如圖3所示。轉(zhuǎn)速環(huán)通過PI調(diào)節(jié)得到調(diào)壓電路的輸出電壓，換向電路的開關(guān)器件根據(jù)開關(guān)時(shí)序表來導(dǎo)通和關(guān)斷不同相電流，實(shí)現(xiàn)CWBLDC電機(jī)的四象限控制。調(diào)壓電路，包括斬波電路、升壓電路和制動(dòng)耗能電路三部分，如圖4所示。圖中，S1和Spre為繼電器開關(guān)，Rpre為預(yù)充電電阻，C1為電源支撐電容。其中，S1為電路電源總開關(guān)，Spre為電容預(yù)充電控制開關(guān)。在電路上電過程中，Spre斷開，通過電阻Rpre限制C1的充電電流，當(dāng)C1的電壓達(dá)到閾值之后，Spre閉合，電阻Rpre被短路；可控功率開關(guān)SH、二極管VDL、濾波電感L1和濾波電容C2組成斬波電路，調(diào)節(jié)電機(jī)的母線輸入電壓；可控功率開關(guān)SL、二極管VDH和濾波電感L1組成升壓電路，在電機(jī)制動(dòng)過程中調(diào)節(jié)制動(dòng)電流和制動(dòng)速度；可控功率開關(guān)Sbrk和電阻Rbrk構(gòu)成耗能電路，在C1放電或者電機(jī)制動(dòng)的過程中，閉合開關(guān)Sbrk，通過電阻Rbrk消耗電容C1存儲(chǔ)的能量或者電機(jī)的機(jī)械能。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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