前置电流型两象限斩波器的无刷直流电机控制器研究

基于提前换相法的无刷电机转矩波动控制作者：杨晓武,叶汉民,卿启新来源：《现代电子技术》2010年第19期摘要:无刷直流电机具有输出转矩大,良好的静、动态调速性能等优点而广泛应用于工业自动化,汽车及航空航天等领域。

但电磁转矩波动是无刷直流电机固有的特性之一,它一直制约着无刷直流电机在控制性能要求较高的应用领域的应用,针对无刷直流电机换相时引起的电磁转矩波动,分析其原因,并且提出提前导通换相的方法控制电磁转矩波动。

该方法通过设置提前导通角,加快了换相相的电流上升速度,使得跟关闭相的电流衰减率相匹配,目的是使非换相相的电流幅度波动趋于零,从而达到抑制电机转矩波动的目的。

最后通过Matlab建立仿真系统,证实了该方法的正确性及推广前景。

关键词:无刷直流电机; 转矩波动; 电流换相; 导通角中图分类号:TN919-34文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)19-0156-03Suppression of Torque Ripple for Brushless DC Motor by Advance Phase ConversionYANG Xiao-wu, YE Han-min, QING Qi-xin(College of Mechanical and Control Engineering, Guilin University of Technology, Guilin 541004, China)Abstract: As the brushless direct current motor (BLDCM) has the advantages of large output torque, good static and dynamic performance of speed adjustment, it′s widely used in many fields such as industrial automation, automobile and aerospace, and so on, but the torque ripple, as an inherent quality for BLDCM, restricts the BLDCM application in the fields in which the higher control performance is needed. The reason that causes torque ripple in brushless DC motor during the commutation is analyzed. The method of the advance phase conversion is proposed, which sets the conduction angle iraised current of the commutation matched with the current attenuation ratio, and make the non-commutation phase current ripple amplitude tended to zero. The method is very useful in the torque ripple suppression. A simulation system was built with Matlab. The simulation result shows that the method is feasible and can be widely promoted.Keywords: brushless DC motor; torque ripple; current commutation; conduction angle0 引言无刷直流电机的转矩波动一直是研究的重点,它的产生主要有两方面[1]:第一是电机的本体结构设计所产生,如气隙磁场、齿槽等都可以导致转矩波动,要消除转矩波动需要新型高磁性材料和高精度制造设备,且对电机结构有全新布局。

直流斩波电路直流斩波电路（DC Chopper）是一种用来控制直流电动机的电路。

它可以为直流电机提供高效的调速和转向控制，因此在工业应用中非常广泛。

直流斩波电路主要由斩波器、控制电路和直流电源组成。

斩波器是控制电动机转速和方向的核心部分，它通过调节输出电压和电流的波形来实现电机的控制。

控制电路则通常采用微处理器或单片机，用来控制斩波器的工作状态和输出信号的频率、幅值和相位。

直流电源则是为整个系统提供电能，以保证电机能够正常运行。

斩波器斩波器是直流斩波电路中最重要的部分，它通常包括一个开关器件和一个电感元件。

开关器件可以是晶闸管、MOSFET管、IGBT管等。

而电感元件则是用来限制输出电流和平滑输出电压波形的。

在斩波器中，当开关器件导通时，电感元件会吸收输入电源中的能量，同时输出电压也会上升。

而当开关器件关断时，电感元件会反向放电，同时输出电压也会下降。

通过改变开关器件的工作状态，我们就可以改变电源的输出电压和电流波形，从而实现对电动机的控制。

控制电路在直流斩波电路中，控制电路主要负责控制斩波器的开关状态。

控制电路通常由微处理器或单片机实现，可以使用PID等算法来控制输出电压和电流的稳定性和响应性。

控制电路同样可以控制输出信号的频率、幅值和相位。

这些信号不仅可以控制电动机的运行状态，还可以用来监测电机的转速和位置，以实现更加精确的控制。

直流电源直流电源是为整个电路提供电能的部分，它的稳定性和可靠性对整个电路的运行非常重要。

在直流斩波电路中，直流电源通常采用整流电路和充电电路的结合，以实现对电池的充电和电机运行的供电。

直流电源的质量也直接影响了斩波器和控制电路的稳定性，因此需要特别注意。

应用直流斩波电路可以应用于各种不同类型的电机控制，包括直流电动机、无刷直流电机和步进电机等。

它的高效能和高精度控制使得它在精密控制和节能降耗等方面具有广泛的应用前景。

除此之外，直流斩波电路还可以应用在光伏逆变器、风力发电机、电子变压器等领域中，以实现对电能的转换和传输。

【摘要】永磁无刷直流电动机（BLDC）是随着电机控制技术、电力电子技术和微电子技术的发展而出现的一种新型电机。

它是在有刷直流电动机的基础上发展起来的。

由于无刷直流电动机既具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具备直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多特点, 因此成为研究热点。

本文以无刷直流电动机（BLDC）为控制对象，应用DSP为微处理器进行了无刷直流电动机控制系统的软硬件设计。

无刷直流电动机控制系统是具有数字化特点的电动机控制系统，通过数字信号处理器与相关模拟电路的组合，成功地实现了对电机控制的数字化处理。

经过实验表明控制系统满足了无刷直流电动机高性能伺服控制所需参数的准确性与实时性要求。

系统硬件采用以TMS320LF2407为处理器；逆变器采用以IGBT构成的全桥电路，并采用光耦3140对其驱动；设计了硬件互锁电路，在硬件上防止逆变器的上桥臂与下桥臂的直通；同时设计了必要的保护电路（包括过流保护、过压保护等保护电路）。

整个系统的硬件设计采取了很多EMC措施，采用控制电路与驱动电路分两块PCB板的设计方法，增强了系统的可靠性。

系统软件采用C语言编写的程序，整个控制系统软件将采用主程序、服务子程序和中断子程序所组成。

主程序完成芯片初始化、变量的初始化等。

服务子程序完成A/D转换、键盘扫描、数字PI控制、软件换相、PWM产生等。

【关键词】无刷直流电动机DSP数字化处理伺服控制【Abstract】Brushless Direct Current Motor is a new type motor which developed on base of Direct Current Motor due to the advancement of the power electronics 、motor control technology and microprocessor . Because this type of motor not only have the merit of the AC induction motor for simple structure、reliable operation and easy upholding but also have the merit of the Direct Current Motor for high performance、no lose and easy control. the research and application of it has draw lots of attention of the researchers in this field in resent years.The design use Brushless Direct Current Motor as an object, completing the design of high performance control system of BLDC based on DSP. The system has the characteristic of digital motor control ,Via assembled DSP and analogue circuit accomplishing the digital control of motor. Experimentation indicates the system fulfill the demand of veracity and real time for the high performance servo control system of BLDCThe hardware of the system use the TMS320LF2407 as the microprocessor; the converters is made of the IGBT to form the bridge circuit and the drive circuit is made of the optocouple. In order to avoid the direct shoot of the bridge the design also consider the protection of it and the protection circuit is offeredin the design. Many EMC method is adopted throughout the design of hardware.The C program is offered here .The structure of the software of the whole design is made of the main program、subprogram and interrupt program . main program finish the initiation of the chip and variable of the program. The interrupt program and subprogram finished the tasks of A/D transform、the scan of the keyboard 、digital PI control、the converting of the phase and PWM generating edc .【Key Words】Brushless Direct Current MotorDSPdigital control of motorservo control system目录第1章绪论-5-1.1 引言 (5)1.2无刷直流电动机国内外研究概况 (6)1.3 无刷直流电动机的基本组成环节 (8)1.4 无刷直流电动机的基本工作原理 (10)1.5 磁极位置信号的检测 (10)1.6 本论文的主要工作.................. 错误!未定义书签。

基于DSP控制的斩波器无刷直流电动机调压调速系统的设计曹金良;贾雪艳
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2010(036)004
【摘要】本文介绍了基于DSP芯片TMS320F240的他励永磁无刷直流电动机(BLDM)的调速控制系统.本文利用了TMS320F240芯片高速处理能力适用于电动控制的特点,使用双反馈闭环系统来实现BLDM的无静差调速.提出了设计方案和DSP的PI控制算法,并进行了系统的近似仿真.此设计提高了整个系统的可靠性和稳定性.
【总页数】2页(P63-64)
【作者】曹金良;贾雪艳
【作者单位】内蒙古大唐国际托克托发电有限公司;内蒙古电力勘测设计院,内蒙古,呼和浩特,010020
【正文语种】中文
【中图分类】TM761
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二象限直流斩波器的工作原理二象限直流斩波器又被称为单向直流斩波器，是一种用于控制直流电压的电子设备。

工作原理主要基于功率电子器件（例如二极管和晶闸管）的导通和截止控制，能将直流电压转换成可调节的脉冲直流电压，从而实现对直流电压进行控制。

为了更好地理解二象限直流斩波器的工作原理，我们可以分为三个部分来讨论：输入端、控制电路和输出端。

1.输入端：输入端主要是直流电源，它提供了一个恒定的电压源。

这个电压源可以是直流电池或直流稳压电源，它的电压通常在几十伏特到几百伏特之间。

这个直流电源提供了从正极到负极的直流电压。

2.控制电路：控制电路是二象限直流斩波器的核心部分，它负责对输出信号进行控制，以达到控制直流电压的目的。

控制电路通常由逻辑电路、计时电路和触发器等组成。

逻辑电路：逻辑电路将输入信号转换为控制信号，控制脉冲的生成和输出电压的调节。

根据输入信号的不同，逻辑电路可以采取不同的控制策略来实现输出电压的调节。

计时电路：计时电路用于控制脉冲的宽度和频率。

它可以根据需求来调整脉冲的宽度和频率，从而实现对输出电压的控制。

触发器：触发器用于控制一个或多个功率电子器件（例如二极管或晶闸管）的开关状态。

触发器将逻辑电路和计时电路的控制信号转换为适当的电压脉冲，以控制功率电子器件的导通和截止。

3.输出端：输出端是二象限直流斩波器输出的电压。

该电压是经过控制电路时基于输入信号置换得到的，可以是舒尔平方波、正方波或三角波。

通过控制电压的频率和脉宽，可以控制输出端的直流电压大小。

当二象限直流斩波器工作时，控制电路根据需求控制输出信号的脉冲宽度和频率，然后触发器根据控制信号来控制功率电子器件的导通和截止。

当功率电子器件导通时，直流电压会通过器件流动；当功率电子器件截止时，直流电压不会通过器件。

通过不断地使功率电子器件的导通和截止交替，最终可以实现对直流电压的控制。

总而言之，二象限直流斩波器通过控制电路和功率电子器件的协作工作，将输入直流电压转换成可调节的脉冲直流电压。

文章编号:16732095X (2008)0620086203无刷直流电动机Anti 2windup PID 控制系统的研究杜明星1,胡 静2,赵 刚1(1.天津理工大学自动化学院,天津300191;2.天津城建学院能源与机械工程系,天津300384)摘 要:本文首先建立了无刷直流电动机系统的仿真模型,并在此模型的基础上,提出了具有一种抗积分windup 现象的变结构P I D 控制器,即基于Anti 2w i ndup 的P I D 控制器.仿真实验结果表明,该控制方法能较好地抑制积分饱和,实现系统的快速、无静差调节.关键词:无刷直流电动机;Anti 2w i ndup ;控制系统;仿真中图分类号:T M383.4文献标识码:AR esear ch on Anti 2w i ndup P ID con trol syste m of BLDCMD U M ing 2xing 1,HU Ji n g 2,Z HAO Gang1(1.School of E lectrica l Engineer i ng ,T ian ji n University of Technology ,T ian ji n 300191,Ch i na ;2.Depart ment ofTher m a l andM echan i ca l Engi neer i ng ,T i anji n Institute of Urban Constructi on ,T i anji n 300384,China)Abstr ac t :The paper establi shed si m ulati on m ode l of brush l ess direct current motor ,and on t he basis of t he m ode,l proposes a va riab l e 2struc t ure P ID controller that possesses prevents integra l satura tion .S i m u l atio n results sho w that t he m ethod per 2fectl y prevents i ntegrator sa t uratio n and realizes to regu l a te syste m rapidl y and accura tely .K ey word s :brushless DC motor ;Anti 2w i ndup ;control system;s i m u l atio n在电力拖动系统中,大范围的调速和转矩控制是必须的,在当前的技术条件下,普通的直流电动机、交流感应电动机和无刷直流电动机(Br ush less DCM otor ,简称BL DC M)均能较好地满足要求,但是普通的直流电动机需要较高的维护费用,交流感应电动机控制系统复杂,而无刷直流电动机因为没有电刷且永磁转子比较粗大,故维护费用较低、效率较高,此外,无刷直流电动机的控制系统相对比较简单[1].PI D 控制算法作为一种传统的控制算法以其实时性好、易于实现等特点广泛应用于各种控制系统中.由于电机存在着非线性、时变性等不确定因素[2],因此,采用理想的PI D 控制器很难达到要求的控制目标.在作者前期研究工作中,采用理想PI D 作为控制器对无刷直流电动机系统进行研究.研究结果表明,系统存在静差,调节积分系数和比例带均无法满足控制要求.发生这种现象主要归因于控制器输出限幅作用引起的饱和非线性特性,存在控制器的w i n dup 问题.控制器的w i n dup 问题一般被认为是控制器输出与输入之间存在非线性特性时,产生于控制器PI /PI D 积分部分的一种不良现象[3].为了使控制系统在出现此类饱和现象时仍能达到比较满意的性能指标,本文采用了Anti 2w i n dup 设计技术对具有此饱和特性的控制系统进行设计,取得较好的控制效果.1 BLDC M 数学模型本文主要以两相导通三相六状态为例对BL D 2C M 进行研究.假设BL DC M 为60相带整矩集中绕组,星形连接,磁路不饱和,不计涡流和磁滞损耗,忽略齿槽效应,三相对称绕组均匀分布于光滑定子表面,转子无阻尼绕组,不计永磁体阻尼作用,忽略定收稿日期:2007205222.第一作者:杜明星(1980) ),男,讲师,硕士.第24卷 第6期2008年12月天 津 理 工 大 学 学 报JOURNAL OF T IANJ IN UNIVER SITY OF TECHNOLOGY Vo.l 24No .6Dec .2008子绕组中心点电压.电压方程为U a=Ri a+(L-M)dd ti a+e aU b=B i b+(L-M)dd ti b+e bU c=Ri c+(L-M)dd ti c+e c(1)其中U a,U b,U c为三相定子绕组相电压,单位为V;i a,i b,i c为三相定子绕组相电流(A),e a,e b,e c为反电动势(V),R为定子绕组电阻(8);L为定子自感(H),M为定子绕组互感(H).电磁转矩方程为T e=P e/X=(e a i a+e b i b+e c i c)/X(2)其中X为电机的机械角速度,单位为rad#s-1.运动方程为T e=T L+B X+J d X/d t(3)其中B为阻尼系数(N#m#s#rad-1);J为转子的转动惯量(kg#m2);T e,T L分别为电磁转矩和负载转矩(N#m).2BLDCM仿真模型图1给出了BL DC M系统仿真的模型.系统采用转速电流双闭环结构,速度环为基于Anti2w indup的PI控制,电流环为PI控制.整个系统主要包括速度环中基于Anti2w i n dup的PI D控制器模块、电流环中PI控制器模块、逆变桥模块、电机本体模块(含电压方程部分、电磁转矩和运动方程部分)、触发模块等部分组成.图1BLDCM系统仿真模型F ig.1S i m u l a tion m ode l of BLDCM 2.1基于An ti2w indup的PID控制器模块文献[4]中,对基于Anti2w i n dup的PI D控制器的工作原理及结构进行了详细阐述,本文将不再累述.图2给出了基于Anti2w indup的PI D控制器的仿真模型.图2基于An ti2w i ndup的P ID控制器F ig.2An ti2w i ndup P ID contro ller2.2触发模块三相无刷直流电动机工作于两两导通方式(120b导通方式)时,常见的P WM调制方法有以下6种:H_P WM2L_ON、H_O N2L_P WM、O N_P WM、P WM _ON、H_P WM2L_P WM、O N_ON.本文采用图3给出了P WM_ON方式,作为调制策略.系统产生P WM信号的方式如图3所示,电流环控制器输出的控制量作为调节信号,一定频率的三角波作为载波,二者相互运算,得出P WM输出信号.调节信号较大时,P WM占空比较小,输出电压较低;调节信号较小时,P WM占空比较大,输出电压较高.通过调节电压的高低,实现对无刷直流电动机转速的调节.图3触发器模块F i g.3T r igger m odu l e2.3电机本体模块电机本体模块主要包括两大部分,分别是电气部分和机械部分,如图4所示.电气部分中反电动势利用s函数来实现,其他部件均根据无刷直流电动机的实际电路选取.机械部分根据无刷直流电动机的运动关系式计算得出.3仿真实验结果根据上述内容所建立的无刷直流电机控制系统#87#2008年12月杜明星,等:无刷直流电动机Anti2windup P I D控制系统的研究图4电机本体模块F ig.4BLDCM m odu le仿真模型,进行系统运行仿真实验.仿真对象为三相无刷直流电机,Y型连接,极对数p为1,额定电压U e 为36V,额定转速n e为500r/m i n,每相的电阻R为108,绕组自感L为0.00269H,绕组互感M为0.0005H,转动惯量J为0.005kg#m2,电势常数K e为0.037V/rad#s21.给定转速为50rad/s(约为477r/m i n),三角载波信号频率为1000H z.系统空载启动,且运行到给定速度后,于t=2s突加T L=0.1N#m的负载,得到系统转速、转矩、反电动势、相电流的变化波形,如图5所示.从仿真结果可以看出,由于系统空载启动,所以转速达到给定值后,转矩和电流变得很小,而反电动势只与转速有关,故其值保持恒定.当系统突加负载扰动后,转速没有较明显地变化,转矩和电流能较快地适应负载的变化,因此证明该系统具有较好的静、动态特性.4结论本文在建立无刷直流电动机的仿真模型的基础上,提出了一种变结构的PI D控制器,即基于Anti2 w indup的PI D控制器,该控制器能较好地抑制输出积分部分w i n dup现象,实现系统的无静差调节的功能.通过对仿真结果分析,证明该算法不仅具有较好的动态特性,能实现系统转速的快速、无静差调节.图5仿真结果F ig.5S i m u la ti on r esu lts参考文献:[1]Juan W,Dixo n,Iv n A,Lea.l Current control strategy forbrushless DC motors based on a co mm on DC si gnal[J].I EEE transactio ns on po wer electronics,2002,17(2):2322240.[2]汪海燕,李娟娟,张敏华.自适应模糊P ID控制的无刷直流电机及仿真[J].微电机,2003,36(4):14217. [3]刘金琨.先进P I D控制MATLAB仿真[M].北京:电子工业出版社,2004.[4]Scottedwa rd H ode lA,Char l es E H al.l Variab le2Struct u reP ID control to prevent i ntegrator w i ndup[J].I EEE trans2acti ons on i ndustrial e l ec tron i cs,2001,48(2):4422451.#88 #天津理工大学学报第24卷第6期。

无刷直流电动机智能控制器的研究的开题报告一、选题的背景和意义随着科技的发展，无刷直流电动机在各个领域得到越来越广泛的应用。

然而，传统的电动机控制方法已经无法满足对精度、效率和反应速度的要求。

因此，无刷直流电动机控制的研究显得非常重要。

目前，无刷直流电动机的控制器已经不再是一个简单的驱动电路，而是配备了各种传感器和微处理器的智能化控制器。

这使得电动机的控制更加准确和高效。

因此，本研究拟以无刷直流电动机智能控制器的研究为研究主题，旨在探究无刷电机的原理和特性，并将其应用于智能控制器中，提高电机的控制精度和效率。

二、研究的内容和方法本研究将分为以下几个部分：1. 无刷直流电动机的原理和特性分析。

通过阅读文献、分析实验数据，探究无刷电机的工作原理和其特性。

2. 无刷直流电动机的驱动电路设计。

根据无刷电机的特性和工作原理，设计出适合无刷电机的驱动电路。

3. 智能控制器的设计。

设计出一种能够智能控制无刷直流电动机的控制器，该控制器具有高精度、高效率和快速响应的特点。

4. 实际测试。

通过实际测试，验证智能控制器的控制精度和效率，并进一步优化控制器的设计。

本研究的方法主要是理论分析和实验测试相结合。

通过理论分析，了解无刷电机的特性和原理，优化控制器的设计。

通过实验测试，验证控制器的控制精度和效率，进一步优化控制器的设计。

三、预期成果和意义本研究预期的成果是设计出一种能够智能控制无刷直流电动机的控制器，并通过实验测试验证控制器的控制精度和效率。

这项成果将具有以下意义：1. 提高无刷电机的控制精度和效率，为工业自动化、机器人技术等领域的发展提供支持。

2. 为下一步无人驾驶汽车、智能机器人等应用场景的研发提供基础。

3. 优化电机控制器设计的思路和方法，为其他控制器设计提供借鉴。

基于双向DC/DC变换器的无刷直流电机转矩脉动抑
制研究的开题报告
一、选题背景和意义
随着电动汽车和智能家居的发展，无刷直流电机在电动驱动和电能
转换中的应用越来越广泛。

但是，无刷直流电机在运行时存在转矩脉动
问题，这会导致系统的动态性能和控制精度下降，不利于系统的稳定运行。

因此，研究无刷直流电机的转矩脉动抑制方法具有重要的实际意义。

双向DC/DC变换器作为电动驱动系统中常见的电能转换器件，可以将电池提供的低电压直流电能转换成驱动电机所需要的高电压直流电能，并且实现比回馈。

本文旨在探究基于双向DC/DC变换器的无刷直流电机
转矩脉动抑制方法，进一步提高无刷直流电机的控制精度和系统的稳定性。

二、研究内容和方法
1. 系统建模和分析：对双向DC/DC变换器和无刷直流电机进行建模，并分析其工作原理和运行特性，研究其转矩脉动产生的原因和机理。

2. 转矩脉动抑制策略：结合双向DC/DC变换器的比回馈特性，研究转矩脉动抑制策略，包括传统的PID控制、滑模控制、自适应控制等方法，探究其优缺点和适用范围。

3. 仿真验证与实验验证：基于MATLAB/Simulink平台建立双向
DC/DC变换器和无刷直流电机的系统模型，进行仿真验证和系统优化；
同时，设计实验验证平台进行实验验证，探究控制策略在实际工程中的
应用效果。

三、预期成果和意义
预期通过本论文研究，建立基于双向DC/DC变换器的无刷直流电机转矩脉动抑制策略，探究其有效性和适用性，提高无刷直流电机的控制
精度和系统的稳定性，为相关领域的电动驱动系统优化和性能提升提供参考。

专升本《电力拖动与控制系统》一、（共75题,共150分）1。

异步电动机在采用能耗制动时需要（）. (2分）A.转子回路串电阻B。

定子回路串电阻C。

把定子回路从电源断开，接制动电阻D.定子回路通直流电流.标准答案：D2. 三相桥式交叉连接可逆调速电路需要配置（）个限环流电抗器。

（2分）A。

1 B.2 C。

3 D。

4.标准答案：B3. 闸管反并联可逆调速电路中采用配合控制可以消除（）。

（2分）A。

直流平均环流 B。

静态环流C.瞬时脉动环流D.动态环流。

标准答案：A4。

为了检测直流电流信号,且与系统主电路隔离，常用的电流检测方法是（）。

（2分）A.串联采样电阻 B。

并联采样电阻C。

采用电流互感器 D。

采用霍尔传感器.标准答案：D5. 电流可反向的两象限直流PWM调速系统稳态工作时，当输出电压的平均值小于电机反电势时，电机工作在（）象限。

（2分）A.1 B。

2 C.3 D.4。

标准答案：B6. 直流斩波调速系统在回馈电流可控的回馈发电制动时，直流电动机的反电势（）直流电源的电压。

(2分)A.大于B.等于 C。

小于。

标准答案：C7。

异步电动机串级调速系统,当调速范围较小时，一般采用的起动方法是（）。

(2分)A。

用串级调速装置起动 B.定子降压起动.标准答案:B8。

串级调速系统中,串级调速装置的容量（）。

（2分)A.随调速范围D的增大而增加；B.随调速范围D的增大而减少；C.与调速范围D无关。

.标准答案:A9. 绕线转子异步电动机的串级调速属于（）的调速方法。

（2分)A.转差功率消耗型B.转差功率回馈型C。

转差功率不变型.标准答案：B10。

永磁无刷直流电动机的调速系统中功率变换器的变频方式是( ）。

(2分）A.他控式变频B.自控式变频；C。

矢量控制式变频.。

标准答案：B11。

无刷直流电动机调速系统的位置检测器使用的是( ) (2分）A.增量式位置检测器B.正余弦变压器。

标准答案：A12。

永磁无刷直流电动机与永磁同步电动机结构非常相似，永磁无刷直流电动机的气隙磁密波形是( ）（2分）A.近似方波 B。

二象限直流斩波器的工作原理
二象限直流斩波器是一种电力电子器件，通常用于控制直流电机的速度。

它通过控制输入直流电压的占空比，实现对电机的精确控制。

以下是二象限直流斩波器的基本工作原理：
1.输入直流电压：二象限直流斩波器的输入是直流电压，通常来自直流电源或电池。

这个直流电压是需要被调制的电机供电。

2.PWM（脉宽调制）控制：斩波器通过脉宽调制技术来控制
输出。

脉宽调制是一种通过改变脉冲的宽度来调制信号的技术。

在这个上下文中，脉冲的宽度通常与控制电机的占空比有关。

3.控制占空比：二象限直流斩波器根据需要调整输出脉冲的占空比，即高电平的持续时间与周期的比例。

占空比的变化直接影响到输出电压的大小。

4.输出到电机：调制后的信号被传递到电机，影响电机的电压和电流。

通过调整占空比，可以实现对电机转速和扭矩的控制。

5.反馈控制：为了实现闭环控制，系统通常会包括反馈机制，例如电流或速度的反馈。

反馈信息被用于调整脉宽调制的参数，以确保电机输出符合期望值。

6.正反转控制：通过适当地设置占空比，可以实现电机的正反转。

这是通过调整输入信号的相位来实现的。

总体而言，二象限直流斩波器的工作原理涉及到通过改变脉宽调制信号的占空比来控制电机的输出。

这种控制方式使得直流电机可以在不同速度和方向上运行，为许多应用提供了高度灵活的控制。

永磁同步电机两相斩波式电流滞环控制沈建新;陆媛;Andreas Gassner【摘要】电流滞环控制是永磁同步电机(PMSM)常见的控制方法.本文在传统滞环控制的基础上,提出以两相斩波替代三相斩波的改进控制方案.文中介绍了两相斩波的设计思路,阐述了其控制流程,并分析了改进方案对降低开关损耗、提高系统效率所能起到的作用.实验结果验证了改进方案的可行性与有效性.【期刊名称】《电工电能新技术》【年(卷),期】2014(033)002【总页数】5页(P35-38,75)【关键词】电流滞环控制;两相斩波;开关损耗;永磁同步电机【作者】沈建新;陆媛;Andreas Gassner【作者单位】浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027【正文语种】中文【中图分类】TM850 引言近年来，永磁同步电机(PMSM)以其结构简单、功率密度高、高效节能等优点得到了越来越广泛的应用[1]。

PMSM作为一个比较复杂的强耦合的非线性系统，矢量控制是其重要的控制策略。

矢量控制的原理是通过坐标变换，将交流电机调速系统解耦为一个转矩子系统和一个磁链子系统，从而实现与直流电机相媲美的调速性能。

在具体实现过程中，需要对电机施加一个具有适当幅值和相位角的电压矢量或电流矢量，其实现方法通常有两种，即空间矢量脉宽调制(SVPWM)和电流滞环控制(HCC)。

电流滞环控制动态响应快、电路结构简单、易于实现[2]。

但是，由于其开关频率不固定，谐波分布通常较复杂，也会产生较大的开关损耗，影响系统的控制精度和效率[3]。

本文基于电流滞环控制的原理和PMSM电流环的特点，提出一种简单易行、用两相斩波替代三相斩波的控制方法以降低逆变器开关损耗，并对该方法进行了仿真和实验验证。

1 电流滞环控制1.1 传统电流滞环控制方案电流滞环控制是使定子电流在一定的滞环宽度内较为严格地跟踪给定电流信号。

双绕组无刷直流电机倍频斩波控制电路及反电势过零点检测方法(一)双绕组无刷直流电机倍频斩波控制电路及反电势过零点检测引言随着无人机、电动汽车和家用电器等领域的快速发展，无刷直流电机在现代生活中发挥着重要作用。

提高无刷直流电机的效率和性能对于提高产品的竞争力至关重要。

本文将详细介绍双绕组无刷直流电机倍频斩波控制电路及反电势过零点检测的相关方法。

1. 双绕组无刷直流电机倍频斩波控制电路双绕组无刷直流电机的倍频斩波控制电路通过精确控制电机的转子位置和电流波形，实现高效能的正反转控制。

以下是其中几种实现该控制电路的方法：•霍尔传感器反馈方法：通过安装霍尔传感器来监测电机转子的位置，并控制相应的开关器件，以斩波控制电流的波形。

这种方法可以实现较高的控制精度，但需要专门的传感器装置。

•反电势估算方法：利用电机本身产生的反电势信号来估算转子位置，从而实现斩波控制。

这种方法减少了传感器的使用，降低了成本，但对转子位置估算的精度有一定要求。

•无传感器（Sensorless）控制方法：通过监测电机电流和电压波形，结合数学模型和算法来实现转子位置估算和斩波控制。

这种方法无需专门的传感器，适用于一些对成本和体积要求较高的应用场景。

2. 反电势过零点检测方法反电势过零点检测是无刷直流电机控制中的重要环节，可以帮助准确计算电机的转速和转子位置。

以下是几种常用的反电势过零点检测方法：•波形比较法：通过比较电机反电势波形与参考波形的相位差来确定过零点位置。

这种方法简单易用，但对波形的采样和比较要求较高。

•极坐标变换法：利用反电势波形转换到极坐标系中，通过检测幅值与相位的变化来确定过零点位置。

这种方法具有较高的抗干扰能力，适用于复杂工况。

•频谱分析法：通过对反电势波形进行频谱分析，找出频谱峰值点对应的频率，从而确定过零点位置。

这种方法对波形信号处理要求较高，适用于高精度控制。

结论双绕组无刷直流电机倍频斩波控制电路及反电势过零点检测方法对于提高无刷直流电机的效率和性能至关重要。