直流无刷电机在轨道交通站台安全门系统中的应用设计.pdf

直流无刷电机在轨道交通站台安全门 统中 廛旦 直流无刷 电机 在轨道交通站台安全门系统中的应用设计 · 马 乾，刘作林 (重庆川仪 自动化股份有限公司技术中心 重庆，401121) 摘 要：简要介绍 了无刷直流电机 的_J：作原理及控制方法 ，又 以轻轨安伞 门中无刷直流电机为控制对象，分 析 了xC164单片机在无刷直流 电机控制 中的应用，并给出了软件实现方法及最后结论。 关键词：INFINE0N单片机：120度驱动；脉冲宽度调制 Abstract：ThispaperbrieflydescribestheworkingprincipleofbrushlessDCmotorandcontrolnaethodsSO，onlightrailsafetygate inthebmshlessDCmotortocontrolhteobject,andanalysisofXC164MCUinbrushlessDCmotorcontrolapplication,andgivesthe softwareimplementationme htodnadfmalconclusion． Keywords： oNmicrocontroller；120-degreedrive：Pulsewidthmodulation 中图分类号：TP368．1 文献标识码：B 文章编号：1001—9227(2010)04—0084—03 0 引 言 对于两相导通二相六状态的无刷直流 电机通常采用 无刷直流 电机发展至今 已经有40多年的历史，它具 六步法驱动，也就是120。驱动，即在一个周期内，每个功 有快速 、可靠、低噪音、无干扰、寿命长、高效率等特点。 率开关器件导通 120。电角度 ，每隔60有两个开关器件切 因此，无刷直流电机广泛应用在各个领域 。 换 。 随着无刷直流 电动机 的 日益普及 ，其控制方法也在 六步法驱动直流无刷 电机的工作原理如图1所示。 不断发展 ，以满足不同领域 的控制需要 。无刷直流电机控 制技术是近十几年来研究较多的 一个课题，但真正应用到 实际生产 中的并不是很多。国内在这方面技术与外围的差 距也较大，日本 日立已推 出拿直流变转速空调机 ，而在 国 内，该技术在生产应用中还没达到完全的技术 自主化。 本文就无刷直流电机在轨道交通站台安全门控制系 统中的实际应用进行论述 。 1 无刷直流电机的工作原理及调速 无刷直流电机是将 电枢放到定子上，转予做成永磁 体。这样 电枢通入直流电后，将产生不变的磁场，使转予 图l 八步法驱动直流无刷电机的工作原理 图 停在某一位置 。若在 电枢各绕组问不断地换相通电，随着 转子位置的不断变化 ，使定子磁场与转子永磁场始终保持 无刷直流电机 的驱动电路原理见 图2。 90。左右的电角度 (即120～60 电角度之间)，从而产生转 Inverter 矩推动转子旋转。 本系统中使用的无刷直流 电机是带霍尔位置传感器 的。霍尔传感器是一种利用霍尔效应制成的半导体器件， 当霍尔传感器按要求通 以电流，并置于外磁场 中时即可输 出电压信号：当其不受外磁场作用时，其输 出端则无信 号。对于星型连接、三相两两导通的永磁无刷直流电机 言，三个霍尔传感器安放在空间中，彼此间隔120。的电角 度 。这样 ，当电机转子旋转时，三个霍尔传感器便交替输 出三个相位互差 120。的矩形波信号，以此作为换 向信号。 收稿 日期：2010～O2—05 图2 无刷直流电机驱动电路原理图 作者简介：马乾 (1982一)，男，工程师，主要从事轻轨站台屏蔽 门 ／安全门系统 中门控单元软件设计编程工作 。 ·基金项 目：国家科技支撑计划资助项 目(2007BAG06B08)