永磁无刷直流电机设计.doc

永磁无刷直流电机设计.doc:..汽车用永磁无刷直流电机设计发布时间:2012-09-12^源:互联网*»数据采集系统基础知识视频*»NI开放平台助力汽车电子领域测控应用的发*»LabVIEW2013常用工具包集锦*»LabVIEW2013评估版软件永磁无刷血流电机是近年随着稀土永磁材料和电力电了•技术的迅速发展而发展起來的一种新型电机,随着汽车电子器件的迅猛发展,车用电控单元的FI新月异,无刷直流电机在汽车电器设备中的应用受到越來越多的重视。引言永磁无刷直流电机是近年随着稀土永磁材料和电力电子技术的迅速发展而发展起來的一种新型电机,随着汽车电了器件的迅猛发展,车川电控单元的口新刀界,无刷直流电机在汽车电器设备屮的应用受到越來越多的重视。由于具具有调速范围宽、体积小、起动迅速、运行可靠、效率高、寿命长等优点,人们开始将具运用于汽车缓速器的研制方面。木文以4kW无刷直流电机安装于汽车缓速器中的研发为依托,,并得出实验数据。1无刷直流电动机的基本原理川图1所示的无刷直流电动机系统來说明无刷直流电动机的基本工作原理。电动机的定子绕纽为三相星形联结,位遥传感器与电动机转子同轴,控制电路对位直信号进行逻辑变换后产牛駆动信号,驱动信号经驱动电路放人后控制逆变器的功率开关管,使电动机的各相绕组按一定的顺序工作。当转了旋转到图2(a)所示的位置时,转了位置传感器输出的信号经控制电路逻辑变换后驱动逆变器,使VI1,VI6(见图1)导通,及A,B两相绕组通电,电流从电源的正级流岀,经V11流入A相绕组,再从B相绕组流出,经VI6回到电源负极。电枢绕组在空间产生的磁动势Fa如图2(a)所示,此时定转子磁场相互作用,使电动机的转了顺时针转动。当转子在空间转过60。电角度,到达图2(b)所示位置吋,同理此吋VI1,VI2导通,使电动机的转子继续顺时针转动。转了在空间每转过60。电角度,逆变器开关就发生一次切换,功率开关管的导通逻辑为VI1,VI6-VI1,VI2-VI3,VI2->VI3,VI4-VI5,VI4-VI5,VI6-VI1,VI6o在此周期,转子始终受到顺时针方向的电磁转矩作用,沿顺吋针方向连续旋转。在图2(a)到图2(b)的60。电角度范围内,转子磁场沿顺吋针连续旋转,而定子合成磁场在空间不是连续旋转的,而是一种跳跃式旋转磁场,其步距为60。电角度。转了在空间侮转过60。电角度,定子绕组就进行一次换流,定子合成磁场的状态就发工一次跃变。山此可见,电动机有六种状态,每一状态有两相导通,每相绕组的导通时间为转子旋转120°电角度的时间。这种工作方式称为两相导通星形三相六状态。只要根据磁极的不同位置,以恰当的顺序去导通和阻断各相出线端所连接的可控晶体管,始终保持转子线圈所产牛的磁动势领先磁极磁动势-•定电角度的位置关系,便可使该电动机产生-•定方向的电磁转矩而稳定运行。可以看出,通过借助逻辑电路来改变功率晶体管的导通顺序,即可实现电动机正反转。,最主要是解决人量曲线图表的问题,木例程采用插俏法、拟合法等方法处理大虽公式、曲线,虽然会产生小小的误差,但使用起来方便快捷,节省时间。主程序流程图如图3所示。繼fl计W反址动外计1Tt电路讼!r檢岀总定Ante不的处皺的工作特性计■c^,快速准确地得出欲求数据,节省时间,提高工作效率。如图4所示。,除了用计算公式外,有些没有原始公式的需要采用插值法等进行计算,其实质是用插值点x附近两个点之间的直线段来代替该段曲线,而x所对应曲线上的函数近似用这段直线上相应的函数代替,部分程序代码如下:11^SubQXCZ(M%>X!().IfS<=X(l)IfS>X(M)Then'如果数据超岀列农值范遛送捽辺界值ForN=1ToM•1IfS>X(N)AndS<-X(N+1)ThenGoTo400Next '如果在范国内则进行插值计算GoTo22200X1=X(】》X2»X(2>Y1=Y(I>Y2=Y(2)GoTo12300Xl-X(M-l)X2-X(M)Y1=Y(M-1)Y2=Y(M>GoTo12400Xl=X(N)X2=X(N+l〉Y1=Y(N〉Y2—Y(N+1)Ol/OfiE】2 T7Y2-Y1》/(X23IV3QO 卞 JIM22 EndSub3实验结果木例程是功率为4kW,额定电压为208V,,极对数为3的三相无刷肓流电动机。根据计算得出电动机工作特性如表1所示。*1电动机工作特性少裁0/广)Pi/kWP