无刷直流电机控制器的软件设计说明.doc

,产品质量、精度、性能、自动化程度、功能以及功耗、价格等已经是选择家用电器的主要因素。就电动机而言,传统的有刷直流电动机以机械方法进行换向,存在着相对的机械摩擦,由此存在噪声、火花、无线电干扰以及寿命短等致命弱点,制造成本高及维修困难等缺点,大限制了它的应用围。永磁无刷直流电动机是近年随着电力电子器件及新型永磁材料发展而迅速成熟起来的一种新型机电一体化电机,既具有交流电机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点,又具备直流电机固有的优越的启动性能和调速特性。其无机械式换向机构,现以广泛应用于各种调速驱动场合,应用前景看好,尤其从当今的环保、能源、效率等综合因素出发,水磁无刷直流电机可望在未来的电动产业占有主导地位。就目前而言,永磁无刷直流电动机控制器结构已有多种形式,由最初复杂的模拟式到近来以单片机为核心的数字式,新型电机控制专用芯片的出现,给无刷直流电机调速装置设计带来了极大的便利,这种集成模拟控制芯片控制功能强、保护功能完善、工作性能稳定,组成的系统所需外围电路简单、抗干扰能力强、特别适用于对控制器体积、价格性能比要求较高的场合。然而专用控制芯片优点固然多,但往往价格比较昂贵,在一些控制要求精度不是很高的场合,就需要能有一种工作稳定、价格又比较低廉的控制器。本设计就是基于此市场需求,详细介绍了一种基于普通的STC89C52单片机作为主控芯片的无刷直流电动机控制器的设计。,这一渊源关系从其名称中就可以看出来。有刷直流电动机从19世纪40年代出现以来,以其优良的转矩控制特性,在相当长的一段时间一直在运动控制领域起主导作用。但是,有机械接触电刷换向器降低了系统的可靠性,使得其在很多场合中无法使用。为了取代有刷直流电动机的机械换向装置,人们进行了长期的探索。很早就有人提出了用整流管代替有刷直流电动机的机械电刷,从而诞生了无刷直流电机的基本思想。,标志着现代无刷直流电动机的诞生。无刷直流电动机的发展在很大程度上取决于电力电子技术的进步,当时大功率开关器件仅处于初级发展阶段,可靠性差,价格昂贵,加上永磁材料和驱动控制技术水平的制约,使得无刷直流电动机自发明以后的一个相当长的时间,性能都不理想,只能停留在实验室阶段,无法推广使用。70年代初,随着电机技术及其相关学科的迅猛发展,无刷直流电机进入了实用阶段,在计算机外设等领域开始应用,还先后研究成功方波和正弦波无刷直流电机。近40年来,“无刷直流电机”的概念已由最初的具有电子换向器的直流电机发展到泛指一切具有传统直流电机外部特性的电子换向电机。如今的无刷直流电机集特种电机、变速机构、检测元件、控制软件与硬件于一体,形成为新一代电动调速系统,是体现着当时应用科学的许多最新成果的高科技产物,在各个领域得到了广泛的应用,无刷直流电动机系统因而得到了迅速的发展。在1978年汉诺威贸易博览会上,前联邦德国的MANNESMANN公司正式推出了MAC无刷直流电动机及其驱动器,引起了世界各国的关注,随即在国际上掀起了研制和生产无刷直流系统的热潮,这也标志着无刷直流电动机走向实用阶段。1986年,,指出了无刷直流电动机的研究领域,成为无刷直流电动机的经典文献,标志着无刷直流电动机在理论上走向成熟。。1987年,在举办的联邦德国金属加工设备展览会上,SIEMENS和***两公司展出了永磁自同步伺服系统和驱动器,引起了国有关学者的广泛注意,自此国掀起了研制开发和技术引进的热潮。经过多年的努力,国目前已有无刷直流电动机的系列产品,形成了一定的生产规模。我国的无刷直流电机也已在航模、医疗器械、家用电器、电动车等多个领域得到广泛应用,并在、、等地形成初具规模产业链,在技术上不断推进行业发展。但中国无刷直流电机产业的发展过程中出现了不少问题,许多情况不容乐观,如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品;技术密集型产品明显落后于发达工业国家;产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大;企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。:(l)从电机设计和控制策略等方面出发,研究无刷直流电机转矩波动抑制方法并提高其伺服精度,扩大其应用围;设计可靠、小巧、通用性强的集成化无刷直流电机控制器;研究无位置传感器控制技术