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《西北工业大学》 2007年
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鱼雷推进用无传感器无刷直流电机动态性能分析

张殿军  
【摘要】:大功率永磁无刷直流电机驱动系统由于运行效率高、调速性能好、可靠性高等优点,在国外已成功应用于对系统效率、可靠性有特殊要求的推进领域中。 本论文主要研究用于鱼雷推进系统的大功率稀土永磁无位置传感器无刷直流电动机(SLBLDCM)的调速控制器。论文综述了鱼雷推进电动机无级变速技术和无刷直流电动机的发展现状,针对鱼雷推进电动机的特点,从工程应用的角度出发,设计了SLBLDCM控制器的系统方案和硬件组成;详细分析了两相导通全桥星形三相六状态工作方式的6极BLDCM系统的工作原理和PWM调速原理,建立了BLDCM系统的数学、模型和稳态模型;针对大功率SLBLDCM控制系统中面临的关键技术:①转子位置检测,在分析对比无位置传感器转子位置检测方法基础上,研究了反电动势过零转子位置检测方法的技术细节,设计了一种新的宽范围反电动势检测相位补偿及转子位置信号生成方法;②起动方法,针对无位置传感器在反电动势较低时难以检测的问题,在分析三段式起动方法、预定位起动法和硬件电路起动法基础上,本论文采用了三段式起动法,该方法通过同时升高频率和电压,当可以稳定得到反电动势过零点信号时,切换到自同步方式有效地解决了反电动势较低时难以检测的问题;③换相时转矩脉动的问题,分析了电流换相引起的转矩脉动的形成原因及PWM调制模式对转矩脉动的影响,并采用了新的PWM调制方法(PWM-ON-PWM),通过对PWM-ON-PWM模式调制下的转矩脉动的理论计算和仿真,能够明显看出转矩脉动有了很好的改善,得出这是一种能够有效解决由于电流换相引起的转矩脉动的PWM调制方法:介绍了TMS320LF2407的控制子系统硬件组成和主要功能,并对各种电路模块进行了设计,对系统硬件的抗干扰性进行了设计。在以上研究的基础上,完成了基于TMS320LF2407的控制子系统软件设计。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TM33

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【参考文献】
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