電動自行車用BLDCM雙模式運行研究.pdf

1、目前，無刷直流電機(jī)的無位置傳感器控制基本采用“三段式”起動法，但“三段式”起動法存在著一些不足之處，特別是在電機(jī)負(fù)載較大的情況下，電機(jī)起動成功率往往較低。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，以電動自行車為研究對象，采用反電動勢過零點檢測方法，通過改進(jìn)反電動勢檢測電路和無位置傳感器的起動方法，開發(fā)出了一款雙模式運行無刷直流電機(jī)控制器。
　　 所謂雙模式運行，是指無刷直流電機(jī)可運行在有位置傳感器和無位置傳感器兩種模式下。當(dāng)位置傳感器信號輸出正常

2、時，電機(jī)默認(rèn)運行在有位置傳感器模式；但當(dāng)位置傳感器信號輸出不正常時，電機(jī)自動切換運行在無位置傳感器模式。切換過程要求平穩(wěn)，電機(jī)不可有明顯抖動，以期在對安全性能要求較高的場合，能夠良好可靠地運行。
　　 實際運行證明，該控制器運行可靠，具有良好的起動性能，克服了目前“三段式”起動法在大負(fù)載下起動成功率低的缺點，并實現(xiàn)了從有位置傳感器運行模式到無位置傳感器運行模式的平穩(wěn)切換，較好地滿足了設(shè)計要求。
　　 在本文的研究過程中，

3、取得的主要研究成果如下：
　　 (1)通過改進(jìn)現(xiàn)有的反電動勢檢測電路，設(shè)計出了一套信號檢測靈敏，工作良好可靠的反電動勢檢測電路。實際運行證明，在電機(jī)轉(zhuǎn)速很低的情況下，該電路均能穩(wěn)定可靠地檢測到反電動勢信號，電機(jī)只要稍微轉(zhuǎn)動，該電路便有準(zhǔn)確可靠的信號輸出。這一點對于無位置傳感器的起動是至關(guān)重要的。在檢測電路足夠靈敏可靠的條件下，無位置傳感器控制的起動無需采用傳統(tǒng)的“三段式”起動法，使電機(jī)起動過程即簡單又可靠。
　　 (2)

4、在補償反電動勢過零點到電機(jī)換相時刻30°相位移時，本文提出了一種新穎的補償方案，即根據(jù)計算得到的電機(jī)轉(zhuǎn)速，實時調(diào)節(jié)PWM，控制濾波電路的的RC時間常數(shù)，以實現(xiàn)準(zhǔn)確可靠的30°相位移。實際運行證明，該方法不僅操作簡單，而且在電機(jī)全速范圍內(nèi)準(zhǔn)確可靠地實現(xiàn)了30°相位移。
　　 (3)通過不斷研究實踐，實現(xiàn)了無刷直流電機(jī)的雙模式運行。實際運行證明，電機(jī)從有位置傳感器運行模式到無位置傳感器運行模式切換平穩(wěn)，電機(jī)只有細(xì)微抖動。