Onlyisu2 系统方案
该作品为具有基于坐标变换的无位置传感器技术的高速永磁无刷直流电机调速系统。该作品需要达到的主要功能为实现高速永磁无刷直流电机的无位置传感器技术以及实现调速功能。该无位置传感器技术主要用于高速永磁无刷直流电机逻辑换相的判断以及转速的实时估计。调速功能最终实现转速闭环控制。
系统工作参数如下：
样机输入：
电机额定工作参数：
转速：
额定功率：
直流母线电压：
母线电流：
图2.1为系统模块框图，整个系统由整流桥、三相交错并联的Buck电路、三相逆变桥、电机本体及DSP控系统构成。系统的功率主回路将单相220V、50Hz交流电整流后，通过三相交错并联Buck变换器进行调压，输出给逆变桥，经过相应的控制进而驱动电机本体高速运行。
图2.1 系统模块框图 图2.2 系统功能框图
图2. 2为系统功能框图，DSP28035主要承担系统的调压调速控制及无位置传感器的控制技术。其中，调压调速控制是通过在三相交错并联的Buck电路上进行电流电压内环控制、三相buck的均流控制以及转速外环控制实现的。无位置传感器技术包括电机逻辑换相的判断和电机转速的估计，其通过采集电机三相绕组滤波后的端电压，通过相应的算法实现。
整个电机系统的关键点在三方面，分别是电机逻辑换相的实现，转速估计的实现，调压调速控制的实现。
2.1 换相逻辑的实现
BLDCM定子采用电子换向代替有刷电机的电刷和机械换向器，各相逐次以相应的方式通电，在空间产生磁场，和转子磁极主磁场相互作用，产生转矩，使电动机旋转。本作品中BLDCM的控制方式为每相
电角度导通的二二导通方式，换相逻辑为AB－AC－BC－BA－CA－CB顺序依次导通。为实现电机的正常换相，本作品采用三相全桥实现该电机的逻辑换相。
如下所述，电机的运行原理使得功率系统必须选择逆变桥实现逻辑换相：三相六状态
导通方式，各功率管的导通顺序是T1T4、T1T6、T3T6、T3T2、T5T2、T5T4、…。当转子位于如图2.4 (a)所示位置时，导通功率管T1T4，即AB相导通，此时在电机定子绕组中产生如图2.4 (b)所示的电枢磁场，该磁场和转子磁场相互作用，使转子顺时针旋转，直至转子转至如2.4 (c)所示位置时，关断功率管T4，开通功率管T6，即换相到AC相导通，产生如2.4 (d)所示合成磁场，使电机继续顺时针旋转，这样在T1T4、T1T6、T3T6、T3T2、T5T2、T5T4、…的循环轮流导通下，便实现了AB-AC-BC-BA-CA导通的逻辑换相，进而转子不断连续的顺时针旋转。
图2.3无刷直流电机三相全桥星形连接
图2.4 无刷直流电机运行原理分析图
