兩輪電動車環(huán)保、低能耗,是節(jié)能減排、解決一氧化碳和二氧化碳等空氣污染問題的主要途徑。直流無刷電機作為一種新型電機,它具有體積小、重量輕、效率高、可靠性高、壽命長、噪音低、調(diào)速性能好等優(yōu)點,已經(jīng)廣泛應用到兩輪電動車驅(qū)動動力中。本文首先概要地介紹了國內(nèi)外直流無刷電機的發(fā)展現(xiàn)狀,在此基礎上,進一步分析了直流無刷電機的特性,并講述了如何通過六步換相方法對直流無刷電機進行控制以及如何通過PWM脈寬技術(shù)對直流無刷電機進行調(diào)速。在控制器硬件的整體設計部分,對CPU芯片選型、STM32F103C8T6最小系統(tǒng)、電源電路、電機驅(qū)動電路、霍爾傳感器檢測電路、電流檢測和保護電路、轉(zhuǎn)把調(diào)速電壓檢測電路、剎車電路、母線電壓檢測電路和下載調(diào)試電路等進行了設計和分析,并通過最后的系統(tǒng)測試,驗證了硬件電路的可行性。在仿真部分,建立了直流無刷電機轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)系統(tǒng)的MATLAB的仿真模型,分析了電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)調(diào)節(jié)器的工程設計方法,并采用工程設計法,對電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)的參數(shù)進行設計,確定調(diào)節(jié)器的類型和參數(shù)。在MATLAB上,仿真分析了在不同調(diào)節(jié)器參數(shù)下,系統(tǒng)的控制性能品質(zhì),并對系統(tǒng)突加突減負載進行了仿真分析,證明通過工程設計法得出的調(diào)節(jié)器參數(shù)控制品質(zhì)較好。在控制軟件設計部分,論述了兩輪電動車直流無刷電機控制軟件的設計,主要軟件包括系統(tǒng)初始化、電機控制狀態(tài)機、電機換相控制、速度測量、PID處理、濾波處理和電機啟動策略等模塊。在系統(tǒng)樣機測試部分,對控制器的PWM驅(qū)動信號、電機換相、轉(zhuǎn)把AD電壓檢測等基礎功能進行了測試,最后對系統(tǒng)的調(diào)速比、調(diào)速平滑性、控制器能耗、動態(tài)和靜態(tài)性能等調(diào)速性能進行了測試,測試結(jié)果表明控制器的性能滿足設計要求。
【學位單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U484
【部分圖文】：

圖 2-1 直流無刷電機定子結(jié)構(gòu)Figure 2-1 BLDC motor stator structure機的轉(zhuǎn)子用永磁體制成，如圖 2-2 所示。轉(zhuǎn)子磁極的分布。圖 2-2 轉(zhuǎn)子磁極分布形式Figure 2-2 Rotor pole distribution電動車一般采用外轉(zhuǎn)子式的直流無刷電機，其磁極一般流無刷電機外形如圖 2-3 所示。

刷電機有兩種類型的定子繞組：梯形和正弦。其中的梯形或動勢波形。圖 2-1 直流無刷電機定子結(jié)構(gòu)Figure 2-1 BLDC motor stator structure電機的轉(zhuǎn)子用永磁體制成，如圖 2-2 所示。轉(zhuǎn)子磁極的分布式。

圖 2-3 兩輪電動車用直流無刷電機外形Figure 2-3 BLDC motor for two-wheeled electric veh1.2 .電機工作原理直流無刷電機要轉(zhuǎn)動，需要根據(jù)霍爾傳感器反饋回來的轉(zhuǎn)子換相電路驅(qū)動電機，使得電機的電樞繞組依次通電，從而在定旋轉(zhuǎn)的磁場帶動永磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動[33]。直流無刷電機驅(qū)動控制框圖如圖 2-4 所示。電機的三相定子分布，而且大部分的直流無刷電機的三相繞組是 Y 型連接。圖的三相逆變器驅(qū)動電路，通過控制 V1~V6 6 個開關(guān)管的的接每相的通電順序，從而實現(xiàn)電機的旋轉(zhuǎn)。圖 2-5 是 Y 型連接三相電機，兩兩通電的 6 個步驟，分別是。每一步的狀態(tài)對應著一個合成磁場，每一次換相，該合成次換相后，轉(zhuǎn)子剛好旋轉(zhuǎn)一周(360°)。
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號：2854432