直流无刷电机控制器设计【字数：10819】
目录
1. 绪论 1
1.1 研究背景——由无感到有感的过程及其技术区别 1
1.2 直流无感无刷电机控制器的国内外发展现状 1
1.3 直流无刷无感电机控制器的优点 2
1.4 本文主要工作 2
2.直流无感电机控制器 3
2.1直流无感无刷电机控制器的结构组成 3
2.2 直流无刷无感电机控制器检测转子的五种主要方法 4
2.2.1反电势过零检测法 4
2.2.2 三次谐波检测法 4
2.2.3电感检测法 5
2.2.4续流检测法 5
2.2.5状态观测法 5
2.3关于PWM相关知识介绍 5
3.直流无刷有感控制器 6
3.1有感电机控制器的相关结构组成 6
3.1.1霍尔传感器简介 6
3.1.2霍尔传感器的基本工作原理 6
3.1.3霍尔传感器的分类 6
3.2电动二轮车电机控制器原理图设计 7
3.2.1电源部分 7
3.2.2驱动电路部分 8
3.2.3单片机部分 9
3.2.4刹车部分 10
3.3电动二轮车电机控制器PCB板图 12
4. 无感风机电机控制器原理图及分析 13
4.1无感风机电机控制器原理图分析 13
4.1.1 开关电源模块 13
4.1.2采样模块 14
4.1.3功率和驱动模块 15
4.2无感风机PC *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@
B板图 17
4.3无感风机电机控制器实物图 17
5.直流无感无刷电子水泵电机控制器 18
5.1电子水泵控制器的原理图 18
5.1.1 驱动电路模块 18
5.1.2芯片部分 19
5.1.3过流检测部分 19
5.1.4其他部分电路 20
5.2电子水泵控制器芯片图及其硬件的全景图 21
6.有感及无感电机驱动的不同方式 22
6.1有感电机驱动方式 22
6.2无感电机驱动方式 22
6.2.1功率驱动部分 22
6.2.2 控制部分 24
6.2.3转子位置检测部分 24
6.3本章总结 26
7.总结与展望 27
8.参考文献 28
9.致谢 29
1. 绪论
1.1 研究背景——由无感到有感的过程及其技术区别
众所周知，无刷直流电机主要是由转子、带有线圈的绕组定子以及位置传感器三个部分所组成。其中，转子是由永磁材料所制，拥有一旦经过磁化，就可以保持恒定磁性的特性。有感（有位置传感器）和无感（没有位置传感器）是无刷直流电机的两种控制方法。
有感电机控制器的控制方法是：利用位置传感器检测转子在电机中的具体位置，然后将所有相关的位置信号转变成电信号，达到利用控制开关电路执行换向的目的。然而，传感器的使用具有很大的缺点。首先，传感器会使得电机的设计变得更加的复杂，而且会增大电机的尺寸和电机的制造成本。其次，由于位置传感器的输出信号通常都是比较弱的电信号，这增大了它引起干扰的可能性。当传感器处在不良工作环境下又或是受到各种不良的工作条件的影响，还会降低它的可靠性；如果遇到需要封装传感器的情况，传感器的连接电缆的处理也是一个难点。因此，人们提出了一种无位置传感器的电机控制方法[1]。
无传感器的控制方法不需要位置传感器，它是通过其他方式得到转子的位置信号以及相关转速信息。取消了位置传感器，使得这种无感电机成本体积都大幅下降。但是相对地，也由于取消了位置传感器的原因，使得检测电动机的转子位置成为了实现无感控制的主要困难。目前来说，确定转子位置的方法主要包括：1、反电动势法；2、三次谐波检测法、3、电感法、4、续流二极管法，5、状态观测法（以上五种方法在下文有详细论述）等等。当前，反电动势法是人们使用无感电机控制器应用最为多也是最为成熟可靠的检测方法。无感控制技术消灭了因位置传感器造成的重多缺点，大大拓展了无刷直流电机的应用领域，使得无感技术成为当今人们研究无刷直流电机控制技术的主流方向。
1.2 直流无感无刷电机控制器的国内外发展现状
在德国，世界上第一台无刷无感直流电机被发明之后，世界各个国都投入了直流无刷无感电机的研究中，随着当代科学技术的飞速发展，技术的高速进步以及品类多样的高磁性永磁材料的不断涌现，使得当前无刷无感直流电机的研究得到了火箭式的飞速发展，在定子检测以及换相控制等领域中的相关研究有了突破性的研究成果。又因为无刷无感直流电机相对于无刷有感器直流电机来说，避免了许多例如：传感器易受高温及震动的影响导致脱落；密时运性性能不好等等缺点，让无刷无感直流电机逐渐取代了无刷有感直流电机在：家用电器、交通工具、工业生产控制等等领域上的应用。
1.3 直流无刷无感电机控制器的优点
（1）结构简单，体积小，重量轻，成本低。
（2）运行效率高，调速性能好。
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