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电动航空推进系统中的无刷直流电机设计与控制研究
1
作者 向红斌 孙筠 +1 位作者 董越霖 王佳城 《科学技术创新》 2025年第4期72-75,共4页
无刷直流电机(BLDC)有着高效率和可靠性等优势,因此在现代电动航空推进系统中广泛应用。与传统的电机相比,BLDC电机具有更佳的性能和较长的运行寿命,这使其成为电动航空领域的首选。本文探讨了电动航空推进系统中无刷直流电机的设计与控... 无刷直流电机(BLDC)有着高效率和可靠性等优势,因此在现代电动航空推进系统中广泛应用。与传统的电机相比,BLDC电机具有更佳的性能和较长的运行寿命,这使其成为电动航空领域的首选。本文探讨了电动航空推进系统中无刷直流电机的设计与控制,之后分析了电机控制策略,从基本的六步换向控制到高级的矢量控制和直接转矩控制,展示了通过先进的设计与控制技术优化电机性能的具体方法。 展开更多
关键词 电动航空推进系统 无刷直流电机 电机控制策略
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一种关于无刷直流电机的调速控制系统
2
作者 梁卫凯 褚锦涛 《信息技术与信息化》 2024年第8期119-122,共4页
针对无刷直流电机的控制问题,设计了一种新型电机控制系统。无刷直流电机保留了传统电动机调速好等优点,其中的电子换向器也从根本上解决了机械电刷带来的所有弊病。研究了无刷直流电机的工作原理,同时采用PWM控制方式对电机的运转进行... 针对无刷直流电机的控制问题,设计了一种新型电机控制系统。无刷直流电机保留了传统电动机调速好等优点,其中的电子换向器也从根本上解决了机械电刷带来的所有弊病。研究了无刷直流电机的工作原理,同时采用PWM控制方式对电机的运转进行控制并精准调节。所设计的系统大大提高了电机运行调节的精准度和可控度,也为其后使用新型PID技术控制(比例、积分、微分控制)奠定了基础。 展开更多
关键词 无刷直流电机 电机控制系统 工作原理 PWM调速
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基于母线电流的无刷直流电机换相位置优化策略 被引量：7
3
作者 张前 冯明 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1441-1448,共8页
通过分析无刷直流(BLDC)电机换相位置与母线电流的关系,建立了母线电流与换相位置偏差的数学关系,在此基础上提出了一种无位置传感器无刷直流电机换相位置优化策略。该策略以控制绕组电流与反电动势(BEMF)同相位为目标,以换相位置补偿... 通过分析无刷直流(BLDC)电机换相位置与母线电流的关系,建立了母线电流与换相位置偏差的数学关系,在此基础上提出了一种无位置传感器无刷直流电机换相位置优化策略。该策略以控制绕组电流与反电动势(BEMF)同相位为目标,以换相位置补偿角为被控制量,以母线电流随换相角度的变化率作为偏差量,通过比例积分(PI)调节器调节电机换相位置;并且可以同时校正位置信号检测误差和绕组电感引起的相位偏差。通过实验验证了该策略可以准确、快速地找到最佳换相位置,有效提高电机运行效率。 展开更多
关键词 无刷直流(bldc)电机 无位置传感器 母线电流 换相位置优化 反电动势(BEMF)法
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ACM6753无霍尔传感器三相正弦波控制直流无刷电机BLDC马达驱动IC解决方案
4
作者 梁雄 《世界电子元器件》 2023年第2期43-46,共4页
引言提到直流无刷电机,那不得不提的就是有刷电机了。有刷电机有一个比较令人讨厌的缺点:那就是“吵”。因为电刷和换向环需要时刻不停地摩擦,才能给电枢供电。所以,如果你想要一个“静音风扇”的话,肯定不能选使用了有刷电机的产品。... 引言提到直流无刷电机,那不得不提的就是有刷电机了。有刷电机有一个比较令人讨厌的缺点:那就是“吵”。因为电刷和换向环需要时刻不停地摩擦,才能给电枢供电。所以,如果你想要一个“静音风扇”的话,肯定不能选使用了有刷电机的产品。无刷直流电机是在有刷直流电动机的基础上发展来的,具有无极调速、调速范围广、过载能力强、线性度好、寿命长、体积小、重量轻、出力大等优点,解决了有刷电机存在的一系列问题,广泛应用于工业设备、仪器仪表、家用电器、机器人、医疗设备等各个领域。 展开更多
关键词 直流无刷电机 无刷直流电机 霍尔传感器 bldc 无极调速 仪器仪表 三相正弦波 医疗设备
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E523.52-72V集成模式BLDC直流无刷电机驱动解决方案
5
《电动工具》 2015年第3期15-15,共1页
德国elmos公司日前宣布推出一款适用于直流无刷电机（BLDC）控制的单芯片方案E523.52。该芯片的最大输入电压为72V,集成了一个16b i t的微控制器,为电机控制特别设计的硬件外设、多路电源发生器、MOSFET预驱动模块以及运算放大器。在使... 德国elmos公司日前宣布推出一款适用于直流无刷电机（BLDC）控制的单芯片方案E523.52。该芯片的最大输入电压为72V,集成了一个16b i t的微控制器,为电机控制特别设计的硬件外设、多路电源发生器、MOSFET预驱动模块以及运算放大器。在使用N沟道M O S F E T的情况下,E523.52最大可驱动1000W左右的直流无刷电机。 展开更多
关键词 直流无刷电机 电机驱动 集成模式 bldc MOSFET 微控制器 运算放大器 输入电压
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基于STM32的无刷直流电机控制器硬件电路设计及实验研究 被引量：30
6
作者 张修太 翟亚芳 赵建周 《电子器件》 CAS 北大核心 2018年第1期141-144,共4页
以STM32F103C8T6为核心,设计了无刷直流电机控制器硬件电路。电路主要包括IR2310构成的PWM驱动电路、IRF3808构成的逆变电路、增量式旋转编码构成的速度反馈电路。控制器具有CAN和RS232通信接口,可与计算机或PLC构成速度或位置伺服系统... 以STM32F103C8T6为核心,设计了无刷直流电机控制器硬件电路。电路主要包括IR2310构成的PWM驱动电路、IRF3808构成的逆变电路、增量式旋转编码构成的速度反馈电路。控制器具有CAN和RS232通信接口,可与计算机或PLC构成速度或位置伺服系统。利用由xPC目标搭建的半实物仿真平台对PI参数进行整定。测试了控制器的速度伺服响应性能,给定速度为2 400 rpm时,控制器响应时间为0.32 s。实验结果表明,系统工作可靠,稳定性好,响应速度快,可以满足上肢康复机器人的机械臂速度控制性能要求。 展开更多
关键词 电机控制器 无刷直流电机 STM32 脉宽调制 CAN PID XPC目标 半实物仿真
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永磁无刷直流直线电机齿槽力补偿控制研究 被引量：6
7
作者 罗宏浩 周波 +1 位作者 吴峻 常文森 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期117-121,共5页
永磁无刷直流直线电机的齿槽定位力对其低速性能影响很大,而单纯的设计方法不可能完全消除齿槽力的影响,为此,必须在控制系统中对齿槽力进行补偿。针对包含齿槽力模型的理想电机控制系统进行了理论分析,指出通过引入位置反馈环节可以消... 永磁无刷直流直线电机的齿槽定位力对其低速性能影响很大,而单纯的设计方法不可能完全消除齿槽力的影响,为此,必须在控制系统中对齿槽力进行补偿。针对包含齿槽力模型的理想电机控制系统进行了理论分析,指出通过引入位置反馈环节可以消除齿槽力的不良影响。利用有限元分析方法计算了电机的推力和齿槽力波形,验证了低速条件下推力波动主要由齿槽力引起,并说明可以通过位置反馈来补偿推力波动。最后,提出将一个齿槽力周期分为多个区间,然后分段进行线性补偿的简易控制方法。该方法无需高精度的定位装置和复杂的控制算法即可实现对电机齿槽力的补偿,实验结果表明,所提方法能够有效抑制电机的推力波动。 展开更多
关键词 永磁无刷直流直线电机 齿槽定位力 反馈控制 有限元方法
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旋转整流器式无刷交、直流发电机谐波电枢反应研究 被引量：17
8
作者 王瑾 严仰光 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期257-262,共6页
同步发电机带整流负载后 ,三相电枢绕组电流将出现谐波分量 ,其大小及成分与负载状况以及整流器的型式相关。发电机励磁绕组电流中也出现相应的谐波分量 ,即谐波电枢反应。谐波励磁电流形成的磁场在电枢绕组中感应谐波电势 ,发电机相电... 同步发电机带整流负载后 ,三相电枢绕组电流将出现谐波分量 ,其大小及成分与负载状况以及整流器的型式相关。发电机励磁绕组电流中也出现相应的谐波分量 ,即谐波电枢反应。谐波励磁电流形成的磁场在电枢绕组中感应谐波电势 ,发电机相电压波形产生畸变。对于航空无刷直流发电机 ,其主发及励磁机均为带整流器的同步发电机。主发的谐波电枢反应将耦合到励磁机 ,从而在励磁机的电枢及励磁绕组中 ,除自身谐波电枢反应引起的谐波分量外 ,还有新的谐波分量出现 ,其大小及频率与两级电机的极对数以及主发的工作状态有关。设置阻尼绕组可有效减小谐波电枢反应对磁极的影响。利用谐波电枢反应可实现励磁机、旋转整流器故障的监测与判断 ,也可用来判断未知无刷发电机中旋转整流器的型式和励磁机的极对数。本文可为无刷交、直流发电机的设计和维护提供理论依据。 展开更多
关键词 无刷交直流发电机 谐波电枢反应 故障诊断 设计
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基于DSP2812无刷直流伺服电机控制系统的设计 被引量：5
9
作者 孟凡菲 王文君 俞竹青 《煤矿机械》 北大核心 2009年第12期138-140,共3页
为实现无刷直流伺服电机的精确可控性,选用TI公司的TMS320F2812 DSP作为控制核心,建立了无刷直流伺服电机全数字三闭环伺服控制系统。并介绍了该控制系统的硬件结构、实现方案以及软件设计。经实践证明,该系统不仅成本低、结构简单、方... 为实现无刷直流伺服电机的精确可控性,选用TI公司的TMS320F2812 DSP作为控制核心,建立了无刷直流伺服电机全数字三闭环伺服控制系统。并介绍了该控制系统的硬件结构、实现方案以及软件设计。经实践证明,该系统不仅成本低、结构简单、方便扩展,而且电机运行平稳、定位准确、转矩波动小、速度控制灵活。 展开更多
关键词 无刷直流伺服电机 数字信号处理器 控制系统
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基于线反电势的无刷直流电机无位置传感器控制方法 被引量：7
10
作者 尹一帆 王琦 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2020年第11期151-157,共7页
针对无刷直流电机利用霍尔位置传感器换相所带来的弊端,分析了无刷直流电机的工作原理,建立了无刷直流电机的数学模型,给出了一种基于线反电势的无刷直流电机无位置传感器控制方法,不需要电机提供中线,仅需使用一路电压信号即可有效计... 针对无刷直流电机利用霍尔位置传感器换相所带来的弊端,分析了无刷直流电机的工作原理,建立了无刷直流电机的数学模型,给出了一种基于线反电势的无刷直流电机无位置传感器控制方法,不需要电机提供中线,仅需使用一路电压信号即可有效计算出转子位置信息,进而完成无刷直流电机的可靠换相。实验结果表明,所给出的方法能够有效实现无刷直流电机的无位置传感器控制。 展开更多
关键词 无刷直流电机 线反电势 无位置传感器控制 电机控制
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基于MC9S12D64单片机的直流无刷电机控制系统设计 被引量：8
11
作者 李健飞 郝桂青 《电子设计工程》 2010年第12期102-104,共3页
设计了基于飞思卡尔MC9S12D64单片机的无刷直流电动机控制驱动系统的电路,论述了该控制系统的软、硬件实现方法,它以MC9S12D64单片机为控制中心,由IR2110驱动MOSFET功率逆变器,实现三相六拍的PWM调制的直流无刷电机的控制。实验结果表明... 设计了基于飞思卡尔MC9S12D64单片机的无刷直流电动机控制驱动系统的电路,论述了该控制系统的软、硬件实现方法,它以MC9S12D64单片机为控制中心,由IR2110驱动MOSFET功率逆变器,实现三相六拍的PWM调制的直流无刷电机的控制。实验结果表明,该设计硬件简单,功耗低,可应用到150℃高温环境,电机运行稳定可靠。 展开更多
关键词 直流无刷电机(bldc) MC9S12D64单片机 电机驱动 转速控制
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无静摩擦力矩的无刷直流力矩电机 被引量：3
12
作者 潘龙飞 凌林本 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第1期56-62,共7页
提出了一种电枢上无铁芯的无刷直流力矩电机,该电机无静摩擦力矩。推导出了这种电机的电流、力矩和反电势等参数的计算公式,给出了这种电机的合理设计方法,然后按提出的设计公式和设计思路设计了一种新型力矩电机—无静摩擦力矩的无刷... 提出了一种电枢上无铁芯的无刷直流力矩电机,该电机无静摩擦力矩。推导出了这种电机的电流、力矩和反电势等参数的计算公式,给出了这种电机的合理设计方法,然后按提出的设计公式和设计思路设计了一种新型力矩电机—无静摩擦力矩的无刷直流力矩电机。对该电机的实际测试表明,该力矩电机不仅无静摩擦力矩,而且还有电气时间常数小、力矩系数大、功耗低、制造工艺简单等优点,同时也证明了文中给出的计算方法是正确的。 展开更多
关键词 微特电机 无铁芯电枢 无刷直流力矩电机 静摩擦力矩 参数计算
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基于TMS320F240的无传感器无刷直流电机的控制 被引量：3
13
作者 赵芝璞 纪志成 沈艳霞 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2002年第3期225-228,共4页
无刷直流电机的换相和控制都需要准确的转子位置信息 ,而安装转子位置传感器是较困难的 .鉴于定子绕组的反电势与转子位置的严格对应关系 ,提出了一种根据端电压得到反电势 ,从而实现定子绕组换流的方法 .给出了以TMS32 0F2 4 0为核心... 无刷直流电机的换相和控制都需要准确的转子位置信息 ,而安装转子位置传感器是较困难的 .鉴于定子绕组的反电势与转子位置的严格对应关系 ,提出了一种根据端电压得到反电势 ,从而实现定子绕组换流的方法 .给出了以TMS32 0F2 4 0为核心设计的无位置传感器无刷直流电机控制系统的软硬件框图 . 展开更多
关键词 TMS320F240型 无刷直流电机 无传感器 数字信号处理器 转子位置 电机控制 定子绕组
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电动增压系统高速永磁无刷直流电机研究 被引量：1
14
作者 方淳 窦满峰 +2 位作者 谭博 苏超 张璐 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1065-1073,共9页
由高速驱动电机与压气机组成的电动增压系统,空气经系统压缩进气缸参与燃烧以提升动力输出。但高速电机的高损耗密度和高频特性会引起永磁体高温退磁和绕组阻感变化,不利于系统长时间稳定工作。基于受阻感影响小的基波/三次谐波磁链复... 由高速驱动电机与压气机组成的电动增压系统,空气经系统压缩进气缸参与燃烧以提升动力输出。但高速电机的高损耗密度和高频特性会引起永磁体高温退磁和绕组阻感变化,不利于系统长时间稳定工作。基于受阻感影响小的基波/三次谐波磁链复合信号设计了新型高速电机无位置控制策略。同时在电机设计时将提升三次谐波信噪比,减小转子径向力和涡流损耗作为优化目标,对极弧系数等电机结构参数进行了设计优化。采用三维温度场方法分析电机温升,发现不同阶段热量传播路径存在不同。样机性能实验显示系统负载运行动态响应迅速,有效降低动力迟滞;温升实验结果表明热平衡时永磁体温度远低于极限温度,可靠性提升;亦验证了热量传播路径的观点。 展开更多
关键词 电动增压 高速电机 永磁无刷直流电机 气隙磁场 电机损耗 温度场 谐波分析 谐波磁链 无位置控制
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磁悬浮反作用飞轮无刷直流电机转矩脉动抑制策略 被引量：4
15
作者 汤继强 王营许 周新秀 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1377-1387,共11页
无磁链反馈直接转矩控制(DTC)因转矩响应速度快,为小电感磁悬浮反作用飞轮(MSRF)无刷直流电机(BLDCM)的转矩脉动抑制提供了可能,但其bang-bang控制器使电机转矩脉动较大。为解决此问题,对影响转矩脉动的换相和非导通相续流过程进行了数... 无磁链反馈直接转矩控制(DTC)因转矩响应速度快,为小电感磁悬浮反作用飞轮(MSRF)无刷直流电机(BLDCM)的转矩脉动抑制提供了可能,但其bang-bang控制器使电机转矩脉动较大。为解决此问题,对影响转矩脉动的换相和非导通相续流过程进行了数学建模,并得出电机转矩与绕组电流的关系,提出一种基于转矩预测的转矩控制方法,能够有效减小转矩脉动,并证明了所提策略的稳定性和鲁棒性。在采用滑模观测器(SMO)进行反电动势估计时,提出一种新的带有参数的光滑连续函数替换符号函数,有效地抑制了滑模观测器的抖振现象。仿真和实验结果表明,所提出的基于改进滑模观测器和转矩预测的改进转矩控制方法相对于传统直接转矩控制能够更好地抑制转矩脉动,而且转矩响应速度基本不变。 展开更多
关键词 磁悬浮反作用飞轮(MSRF) 无刷直流电机(bldcM) 转矩脉动 转矩预测 滑模观测器(SMO) 抖振
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无刷直流方波电机PWM控制器的设计 被引量：12
16
作者 王宏 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2002年第6期82-86,共5页
稀土永磁无刷直流方波电机是一种新型电动机 ,其性能优越 ,发展前景广阔。本文介绍了无刷直流方波电机的工作原理和其 PWM控制器的设计。
关键词 无刷直流方波电机 PWM 控制器 电动机 工作原理 逆变主回路 驱动电路
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电动汽车永磁无刷直流电机控制器设计 被引量：13
17
作者 王维强 曾晓松 夏茂树 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第1期20-25,共6页
对某四轮独立驱动电动汽车轮毂电机进行研究,设计一种永磁无刷直流电机控制器.以STM32F103RBT6芯片为基础,对电机驱动电路、采样电路和保护电路分别进行硬件设计与分析;同时,采用模块化软件设计方案,对该控制器的软件系统进行升级.实验... 对某四轮独立驱动电动汽车轮毂电机进行研究,设计一种永磁无刷直流电机控制器.以STM32F103RBT6芯片为基础,对电机驱动电路、采样电路和保护电路分别进行硬件设计与分析;同时,采用模块化软件设计方案,对该控制器的软件系统进行升级.实验验证表明:所设计的电机控制器能使电机响应迅速、转速稳定、无超调,且电动车动力输出性能良好. 展开更多
关键词 永磁无刷直流电机 电机控制器 增量式PID控制 STM32单片机
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基于DSP的直流无刷电机控制系统探究 被引量：3
18
作者 侯伟 刘强锋 段峻 《内燃机与配件》 2023年第12期65-67,共3页
针对于电动车辆的快速普及,且有着广阔的市场前景。本文主要研究永磁电动汽车用无刷直流电机的控制技术。分析了电动汽车的系统结构,车用直流电机控制原理及控制方法。其次对电机驱动系统具体的硬件电路进行了设计,然后完成了基于DSP的... 针对于电动车辆的快速普及,且有着广阔的市场前景。本文主要研究永磁电动汽车用无刷直流电机的控制技术。分析了电动汽车的系统结构,车用直流电机控制原理及控制方法。其次对电机驱动系统具体的硬件电路进行了设计,然后完成了基于DSP的控制程序的软件设计。最后,通过实验验证了本控制系统软硬件设计的合理性,对实验数据进行了分析证明了系统运行的稳定性和可靠性。 展开更多
关键词 电动汽车 永磁无刷直流电机 DSP芯片 电机控制
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无刷直流电机风机盘管机组研制 被引量：3
19
作者 殷平 《暖通空调》 北大核心 2001年第6期39-43,共5页
介绍了永磁无刷直流电机的组成、工作原理和特点 ,以及分别采用永磁无刷直流电机和普通单相异步电机的风机盘管机组的对比实验。实验结果表明 :风机盘管机组采用永磁无刷直流电机后 ,在额定转速下可节能 2 0 %以上 ,在中速运行时能耗下... 介绍了永磁无刷直流电机的组成、工作原理和特点 ,以及分别采用永磁无刷直流电机和普通单相异步电机的风机盘管机组的对比实验。实验结果表明 :风机盘管机组采用永磁无刷直流电机后 ,在额定转速下可节能 2 0 %以上 ,在中速运行时能耗下降了 70 %以上 ,同时电机其他性能也得到明显提高。 展开更多
关键词 风机盘管机组 永磁无刷直流电机 单相异步电机 节能
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基于TMS320F2812无刷直流电机控制系统设计 被引量：10
20
作者 郑浩鑫 郑宾 李建民 《国外电子元器件》 2008年第11期17-19,共3页
设计一种基于TMS320F2812的无刷直流电机控制系统;详细介绍了转子位置检测电路、相电流检测电路、驱动电路以及保护电路设计;给出相应的硬件电路。该系统采用三环控制。其中,位置环采用PI调节器;速度环采用参数自整定模糊PID控制;电流... 设计一种基于TMS320F2812的无刷直流电机控制系统;详细介绍了转子位置检测电路、相电流检测电路、驱动电路以及保护电路设计;给出相应的硬件电路。该系统采用三环控制。其中,位置环采用PI调节器;速度环采用参数自整定模糊PID控制;电流环采用电流滞环控制。该设计方案电路简单,可靠性强,具有较高的应用价值。同时,实验结果也验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 电机 控制器 驱动电路 检测电路 模糊控制/无刷直流电机 数字信号处理器 TMS320F2812
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