BLDC电机电子换向原理的.pdfVIP

南京工程学院

课程设计说明书(论文)

题目电BLDC机电子换向原理的

研究及软硬件实现

课程名称运动控制系统设计与调试

院（系、部、中心）工业中心学院

专业自动化系统集成

班级自集成102D

学生姓名刘永政

学生学号

设计地点基础实验楼C315

指导教师盛国良、吴京秋

设计起止时间：2022.6.17--2022.6.28

目录

1.概述2

2.设计任务和要求2

2.1任务和要求2

2.1.1设计任务2

2.1.2设计要求2

2.2研究路线3

3.系统结构设计3

3.1方案确定3

3.2硬件设计3

3.2.1逆变电路设计3

3.2.2控制电路设计4

3.2.3检测电路设计5

3.2.4保护电路设计6

4.系统设计7

4.1换向逻辑设计7

4.2速度采集9

4.3速度环控制程序9

5.系统软件11

5.1软件流程11

6.总结13

7.参考文献13

1

1.概述

无刷直流（BrushlessDirectCurrent，BLDC）机电是一种正快速普及的机电类型，

它可在家用电器、汽车、航空航天、消费品、医疗、工业自动化设备和仪器等行

业中使用。正如名称指出的那样，BLDC机电不用电刷来换向，而

是使用电子换向。BLDC机电和有刷直流机电以及感应机电相比，有许多优点。其中包括：

•更好的转速－转矩特性

•快速动态响应

•高效率

•使用寿命长

•运转无噪音

•较高的转速范围

此外，由于输出转矩与机电体积之比更高，使之在需要着重考虑空间与分量因素的应

用中，大实用武之地。在本应用笔记中，我们将详细讨论BLDC机电的构造、工作原理、特

性和典型应用。

2.设计任务和要求

2.1任务和要求

2.1.1设计任务

机电参数

额定功率PN(KW):1

额定电压UN(V):310

额定转速nN(RPM):3000

转子磁极对数:5

霍尔传感器：3

2.1.2设计要求

静态指标：

调速比：D=nmax/nmin≥1000；静差率：s≤3%。

动态指标：

2

扰动产生的动态偏差：Δnmax/nmin≤10%；扰动产生的恢复时间：tv≤0.5s；

2.2研究路线

1.系统硬件设计

—控制回路设计

控制器选择:PLC、计算机或者微控制器，包含控制器外设选型

给定器设计：摹拟/数字

驱动电源：隔离电源，浮栅

电流截止环节：电流、电压检测环节

2.系统软件设计

—软件设计环境

梯形图——PLC

V