電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告(20201230234406)

1、精選文庫(kù) 電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 、實(shí)習(xí)目的 大學(xué)畢業(yè)之際， 畢業(yè)實(shí)習(xí)是極為重要的實(shí)踐性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)， 通過(guò)階段性時(shí)間的實(shí)習(xí)， 為 我們之后走向社會(huì)，接觸本工作，拓寬知識(shí)面，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)、鍛煉我們綜合運(yùn)用所 學(xué)的基礎(chǔ)理論、 基本技能和專(zhuān)業(yè)知識(shí)， 去獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力， 能夠?qū)⑺鶎W(xué)的專(zhuān) 業(yè)理論知識(shí)運(yùn)用與實(shí)踐， 在實(shí)踐中結(jié)合理論加深對(duì)其認(rèn)識(shí)和總結(jié)， 再次學(xué)習(xí)， 將專(zhuān)業(yè)知識(shí)與 實(shí)際接軌，逐步認(rèn)識(shí)體會(huì)，從而更好地將所學(xué)的運(yùn)用到工作中去，接觸社會(huì)，認(rèn)識(shí)社會(huì)，體 驗(yàn)生活，學(xué)會(huì)生活，學(xué)會(huì)生活，學(xué)會(huì)感悟，學(xué)會(huì)做事，學(xué)會(huì)與人相處，學(xué)會(huì)團(tuán)結(jié)協(xié)作，為以 后畢業(yè)走上工作崗位打下一定的基礎(chǔ)。具體

2、目的如下： 1. 在圖書(shū)館查閱關(guān)于無(wú)刷直流電機(jī)設(shè)計(jì)方面的資料，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。 2. 對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)所選題目無(wú)刷直流電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)有初步的了解。 從中學(xué)到無(wú)刷直流電機(jī) 3. 通過(guò)借鑒和分析關(guān)于無(wú)刷直流電機(jī)控制器方面的設(shè)計(jì)實(shí)例， 控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程及一般步驟。 二、實(shí)習(xí)單位 河南理工大學(xué) 三、實(shí)習(xí)任務(wù) 1、收集資料 在學(xué)校圖書(shū)館查找資料， 了解自己所學(xué)專(zhuān)業(yè)的東西， 并且確定自己的課題， 得到相關(guān) 的知識(shí)和能力， 思考課題的內(nèi)容與方向， 有針對(duì)性的收集資料，包括專(zhuān)業(yè)資料、工具資料和 其他相關(guān)的資料。 2、設(shè)計(jì)初步方案 在收集完資料后可以初步確定自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)方案， 并建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型， 進(jìn)行原

3、理分析、計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，這一項(xiàng)工作是繁瑣而艱巨的，需要不斷的補(bǔ)充知識(shí)修正設(shè)計(jì)結(jié)果。 。這是對(duì)這段時(shí)間學(xué)習(xí)的全 3、撰寫(xiě)畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 做完上面的工作后，就需要及時(shí)的編寫(xiě)畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 面總結(jié)，編寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告， 我們能夠重現(xiàn)自己學(xué)習(xí)的經(jīng)歷， 重新匯總資料情況，這樣會(huì)給我們 帶來(lái)設(shè)計(jì)靈感。 認(rèn)認(rèn)真真完成實(shí)習(xí)報(bào)告后， 我們就會(huì)對(duì)自己的課題有了全新的理解， 后面的 實(shí)際設(shè)計(jì)工作就會(huì)變得輕松。 四、實(shí)習(xí)內(nèi)容 1、熟悉無(wú)刷直流電機(jī)： 無(wú)刷直流電機(jī)即直流無(wú)刷電機(jī)。 無(wú)刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成， 是一種典 （或集電 型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。 無(wú)刷直流電機(jī)應(yīng)用及其廣泛，它可在家電、汽車(chē)、航空、醫(yī)療、工 業(yè)自動(dòng)化設(shè)備

4、和儀器等各種各樣的行業(yè)中使用。無(wú)刷直流電機(jī)是指無(wú)電刷和換向器 環(huán)）的電機(jī)，是不用電刷進(jìn)行換向，而是采用電子器件進(jìn)行換向的。與有刷直流電機(jī)和異步 電機(jī)相比，無(wú)刷直流電機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)，具體表現(xiàn)如下： 1、更好的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速特性 ;2、快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng) ;3、高效率 ;4、壽命長(zhǎng) ;5、工作無(wú)噪聲， 性能可靠、永無(wú)磨損、故障率低 ;6、較高的轉(zhuǎn)速范圍。 1.1 工作原理 無(wú)刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成， 是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。 電動(dòng)機(jī)的 定子繞組多做成三相對(duì)稱(chēng)星形接法， 同三相異步電動(dòng)機(jī)十分相似。 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充 磁的永磁體 ，為了檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動(dòng)器

5、由功率電 子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、制動(dòng)信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī) 的啟動(dòng)、停止和制動(dòng) ;接受位置傳感器信號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào)， 用來(lái)控制逆變橋各功率管的通斷， 產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩 ; 接受速度指令和速度反饋信號(hào)，用來(lái)控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速 ;提供保護(hù)和顯示等等。 直流電機(jī)具有響應(yīng)快速、 較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、 從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩 的性能， 但直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)也正是它的缺點(diǎn)， 因?yàn)橹绷麟姍C(jī)要產(chǎn)生額定負(fù)載下恒定轉(zhuǎn)矩的性 能，則電樞磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)須恒維持90，這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花、 碳粉因此除了會(huì)造成組件損壞之外， 使用場(chǎng)合也受到限制。 交流電

6、機(jī)沒(méi) 有碳刷及整流子，免維護(hù)、堅(jiān)固、應(yīng)用廣， 但特性上若要達(dá)到相當(dāng)于直流電機(jī)的性能須用復(fù) 雜控制技術(shù)才能達(dá)到。 現(xiàn)今半導(dǎo)體發(fā)展迅速功率組件切換頻率加快許多， 提升驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性 能。微處理機(jī)速度亦越來(lái)越快，可實(shí)現(xiàn)將交流電機(jī)控制置于一旋轉(zhuǎn)的兩軸直角坐標(biāo)系統(tǒng)中， 適當(dāng)控制交流電機(jī)在兩軸電流分量，達(dá)到類(lèi)似直流電機(jī)控制并有與直流電機(jī)相當(dāng)?shù)男阅堋?此外已有很多微處理機(jī)將控制電機(jī)必需的功能做在芯片中，而且體積越來(lái)越小 ;像模 擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、脈沖寬度調(diào)制等。直流無(wú)刷電機(jī)即是以電子方式控制交流電機(jī)換相，得到 類(lèi)似直流電機(jī)特性又沒(méi)有直流電機(jī)機(jī)構(gòu)上缺失的一種應(yīng)用。 1.2 結(jié)構(gòu) 直流無(wú)刷電機(jī)是同步電機(jī)的一種， 也

7、就是說(shuō)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速受電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速 度及轉(zhuǎn)子極數(shù)（P）影響：n=120.f / P。在轉(zhuǎn)子極數(shù)固定情況下，改變定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率就可 以改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。直流無(wú)刷電機(jī)即是將同步電機(jī)加上電子式控制 （驅(qū)動(dòng)器 ），控制定子旋轉(zhuǎn) 磁場(chǎng)的頻率并將電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速回授至控制中心反復(fù)校正， 以期達(dá)到接近直流電機(jī)特性的方 式。也就是說(shuō)直流無(wú)刷電機(jī)能夠在額定負(fù)載范圍內(nèi)當(dāng)負(fù)載變化時(shí)仍可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)子維持一 定的轉(zhuǎn)速。 直流無(wú)刷驅(qū)動(dòng)器包括電源部及控制部如圖 （1） ：電源部提供三相電源給電機(jī)，控制 部則依需求轉(zhuǎn)換輸入電源頻率。 電源部可以直接以直流電輸入（一般為24V）或以交流電輸入（110V/220 V），

8、如果輸入是交流電就得先經(jīng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成直流。 不論是直流電輸入或交流電輸入要轉(zhuǎn)入電機(jī)線圈前須先將 直流電壓由換流器轉(zhuǎn)成 3相電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。換流器一般由6個(gè)功率晶體管（q1q6）分為上 臂（q1、q3、q5）/下臂（q2、q4、q6）連接電機(jī)作為控制流經(jīng)電機(jī)線圈的開(kāi)關(guān)?？刂撇縿t提供 直流無(wú)刷電機(jī)一般希望 所以電機(jī)內(nèi)部裝有 pwm（脈沖寬度調(diào)制）決定功率晶體管開(kāi)關(guān)頻度及換流器換相的時(shí)機(jī)。 使用在當(dāng)負(fù)載變動(dòng)時(shí)速度可以穩(wěn)定于設(shè)定值而不會(huì)變動(dòng)太大的速度控制， 能感應(yīng)磁場(chǎng)的霍爾傳感器， 做為速度之閉回路控制， 同時(shí)也做為相序控制的依據(jù)。 但這只是 用來(lái)做為速度控制并不能拿來(lái)做為定位控制。 1.3 特點(diǎn) 1、

9、可替代直流電機(jī)調(diào)速、變頻器 +變頻電機(jī)調(diào)速、異步電機(jī) +減速機(jī)調(diào)速 ; 2、具有傳統(tǒng)直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又取消了碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu) 3、可以低速大功率運(yùn)行，可以省去減速機(jī)直接驅(qū)動(dòng)大的負(fù)載 4、體積小、重量輕、出力大 5、轉(zhuǎn)矩特性?xún)?yōu)異，中、低速轉(zhuǎn)矩性能好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)電流小 6、無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍廣，過(guò)載能力強(qiáng) 7、軟啟軟停、制動(dòng)特性好，可省去原有的機(jī)械制動(dòng)或電磁制動(dòng)裝置 8、效率高，電機(jī)本身沒(méi)有勵(lì)磁損耗和碳刷損耗，消除了多級(jí)減速耗，綜合節(jié)電率可 達(dá) 20%60% 。 9、可靠性高，穩(wěn)定性好，適應(yīng)性強(qiáng)，維修與保養(yǎng)簡(jiǎn)單 10 、耐顛簸震動(dòng)，噪音低，震動(dòng)小，運(yùn)轉(zhuǎn)平滑，壽命長(zhǎng) 11 、不產(chǎn)生火花，特別

10、適合爆炸性場(chǎng)所，有防爆型 12、根據(jù)需要可選梯形波磁場(chǎng)電機(jī)和正弦波磁場(chǎng)電機(jī)。 1.4 應(yīng)用 無(wú)刷直流電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛， 如汽車(chē)、工具、工業(yè)工控、 自動(dòng)化以及航空航天等等。 總的來(lái)說(shuō)，無(wú)刷直流電機(jī)可以分為以下三種主要用途： 持續(xù)負(fù)載應(yīng)用： 主要是需要 定轉(zhuǎn)速但是對(duì)轉(zhuǎn)速精度要求不高的領(lǐng)域， 比如風(fēng)扇、 抽 12 水機(jī)、吹風(fēng)機(jī)等一類(lèi)的應(yīng)用，這類(lèi)應(yīng)用成本較低且多為開(kāi)環(huán)控制。 可變負(fù)載應(yīng)用： 主要是轉(zhuǎn)速需要在某個(gè)范圍內(nèi)變化的應(yīng)用， 對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速特性和動(dòng)態(tài)響 應(yīng)時(shí)間特性有更高的需求。 如家用器具中的、 甩干機(jī)和壓縮機(jī)就是很好的例子， 汽車(chē)工業(yè)領(lǐng) 域中的油泵控制、電控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)控制等，這類(lèi)應(yīng)用的系統(tǒng)成本相

11、對(duì)更高些。 這類(lèi)應(yīng)用中往往會(huì) 對(duì)控制器的要求也較高。 測(cè) 定位應(yīng)用： 大多數(shù)工業(yè)控制和自動(dòng)控制方面的應(yīng)用屬于這個(gè)類(lèi)別， 完成能量的輸送， 所以對(duì)轉(zhuǎn)速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和轉(zhuǎn)矩有特別的要求， 速時(shí)可能會(huì)用上光電和一些同步設(shè)備。 過(guò)程控制、 機(jī)械控制和運(yùn)輸控制等很多都屬于這類(lèi)應(yīng) 用。 實(shí)用性新型無(wú)刷電機(jī)是與電子技術(shù)、 微電子技術(shù)、 數(shù)字技術(shù)、 自控技術(shù)以及材料科學(xué) 等發(fā)展緊密聯(lián)系的。 它不僅限于交直流領(lǐng)域， 還涉及電動(dòng)、 發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換和信號(hào)傳感等領(lǐng) 域。在電機(jī)領(lǐng)域中新型無(wú)刷電機(jī)的品種是較多的， 但性能優(yōu)良的無(wú)刷電機(jī)因受到價(jià)格的限制， 其應(yīng)用還不十分廣泛。下面分別就主要的新型無(wú)刷電機(jī)進(jìn)行探索與研究。 1.5

12、 電機(jī)分類(lèi) 1.5.1 直流電動(dòng)機(jī) 一般直流電動(dòng)機(jī)具有相同的工作原理和應(yīng)用特性， 而其組成是不一樣的。 除了電機(jī)本 身外， 前者還多一個(gè)換向電路， 電機(jī)本身和換向電路緊密結(jié)合在一起。 許多小功率電動(dòng)機(jī)的 電機(jī)本身是與換向電路合成一體，從外觀上看直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)完全一樣。 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的電機(jī)本身是機(jī)電能量轉(zhuǎn)換部分， 它除了電機(jī)電樞、 永磁勵(lì)磁兩部分 外，還帶有傳感器。電機(jī)本身是直流無(wú)刷電機(jī)的核心，它不僅關(guān)系到性能指標(biāo)、噪聲振動(dòng)、 可靠性和使用壽命等， 還涉及制造費(fèi)用及產(chǎn)品成本。 由于采用永磁磁場(chǎng)， 使直流無(wú)刷電機(jī)擺 脫一般直流電機(jī)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)， 滿足各種應(yīng)用市場(chǎng)的要求， 并向著省

13、銅節(jié)材、 制造簡(jiǎn)便 第三代永磁材料的應(yīng)用， 促使直 的方向發(fā)展。 永磁磁場(chǎng)的發(fā)展與永磁材料的應(yīng)用密切相關(guān)， 流無(wú)刷電機(jī)向高效率、小型化、節(jié)能方向邁進(jìn)。 最簡(jiǎn)便的方法是利用電樞繞組 為了實(shí)現(xiàn)電子換向必須有位置信號(hào)來(lái)控制電路。早期用機(jī)電位置傳感器獲得位置信 號(hào)，現(xiàn)已逐步用電子式位置傳感器或其它方法得到位置信號(hào)， 的電勢(shì)信號(hào)作為位置信號(hào)。 要實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制必須有速度信號(hào)。 用獲得位置信號(hào)相近方法取得速度信號(hào)， 最 簡(jiǎn)單的速度傳感器是測(cè)頻式測(cè)速發(fā)電機(jī)與電子線路相結(jié)合。 直流無(wú)刷電機(jī)的換向電路由驅(qū)動(dòng)及控制兩部分組成， 這兩部分是不容易分開(kāi)的， 尤其 小功率用電路往往將兩者集成化成為單一專(zhuān)用集成電路。

14、 在功率較大的電機(jī)中，驅(qū)動(dòng)電路和控制電路可各自成為一體。驅(qū)動(dòng)電路輸出電功率， 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電樞繞組， 并受控于控制電路。 驅(qū)動(dòng)電路已從線性放大狀態(tài)轉(zhuǎn)成脈寬調(diào)制的開(kāi) 關(guān)狀態(tài)， 相應(yīng)電路組成也從晶體管分立電路轉(zhuǎn)成模塊化集成電路。 模塊化集成電路有功率雙 極晶體管、 功率場(chǎng)效應(yīng)管和隔離柵場(chǎng)效應(yīng)雙極晶體管等組成形式。 雖然， 隔離柵場(chǎng)效應(yīng)雙極 晶體管價(jià)格較貴，但從可靠安全和性能角度看，選用它還是較合適的。 控制電路用作控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、電流（或轉(zhuǎn)矩 ）以及保護(hù)電機(jī)的過(guò)流、過(guò)壓、過(guò) 熱等。 上述參數(shù)容易轉(zhuǎn)成模擬信號(hào)， 用此來(lái)控制較簡(jiǎn)單， 但從發(fā)展來(lái)看，電機(jī)的參數(shù)應(yīng)轉(zhuǎn)換 成數(shù)字量， 通過(guò)數(shù)字式控制電路

15、來(lái)控制電機(jī)。 當(dāng)前，控制電路有專(zhuān)用集成電路、微處理器和 數(shù)字信號(hào)處理器等三種組成方式。 在對(duì)電機(jī)控制要求不高的場(chǎng)合， 專(zhuān)用集成電路組成控制電 路是簡(jiǎn)單實(shí)用的方式。 采用數(shù)字信號(hào)處理器組成控制電路是今后發(fā)展方向， 有關(guān)數(shù)字信號(hào)處 理器將在下面交流同步伺服電動(dòng)機(jī)中介紹。 由于各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域需要各自 在微小功率范疇直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)是發(fā)展較快的新型電機(jī)。 獨(dú)特的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，所以直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型較多。大體上有計(jì)算機(jī)外存儲(chǔ)器以及 VCD 、DVD 、CD 主軸驅(qū)動(dòng)用扁平式無(wú)鐵心電機(jī)結(jié)構(gòu)，小型通風(fēng)機(jī)用外轉(zhuǎn)子電機(jī)結(jié)構(gòu)，家電 用多極磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)及內(nèi)裝式結(jié)構(gòu)， 電動(dòng)自行車(chē)用多極、 外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)等等。 上述直流無(wú)刷電

16、動(dòng)機(jī) 的電機(jī)本身和電路均成一體，使用十分方便， 它的產(chǎn)量也非常大。 為了滿足大批量、低成本 因此，直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)是一種高 的市場(chǎng)需要， 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)必須要形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)。 投入、 高產(chǎn)出的行業(yè)。同時(shí)，我們應(yīng)該考慮到市場(chǎng)也在不斷地發(fā)展，如家用空調(diào)用電機(jī)正由 3A轉(zhuǎn)向3D,需要大量的中小功率的直流無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，研究和開(kāi)發(fā)中小功率的直流無(wú)刷 電動(dòng)機(jī)也成當(dāng)務(wù)之急。 1.5.2 無(wú)刷電機(jī) (BLDCM) 是在有刷直流電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的，但它的驅(qū)動(dòng)電流是不折不扣的交 流;無(wú)刷直流電機(jī)又可以分為無(wú)刷速率電機(jī)和無(wú)刷力矩電機(jī)。一般地，無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流 有兩種，一種是梯形波 (一般是方波 )，另一種

17、是正弦波。有時(shí)候把前一種叫直流無(wú)刷電機(jī)， 后一種叫交流伺服電機(jī)，確切地講是交流伺服電動(dòng)機(jī)的一種。 無(wú)刷直流電機(jī)為了減少轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， 通常采用細(xì)長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)。 無(wú)刷直流電機(jī)在重量和體積 上要比有刷直流電機(jī)小的多， 相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以減少 40%50% 左右。 由于永磁材料的加工 問(wèn)題，致使無(wú)刷直流電機(jī)一般的容量都在 100kW 以下。 這種電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的線性度好， 調(diào)速范圍廣， 壽命長(zhǎng)， 維護(hù)方便噪聲 小，不存在因電刷而引起的一系列問(wèn)題，所以這種電動(dòng)機(jī)在控制系統(tǒng)中有很大的應(yīng)用潛力。 電動(dòng)機(jī)的定子繞組多做成三相對(duì)稱(chēng)星形接法， 同三相異步電動(dòng)機(jī)十分相似。 電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，

18、 為了檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極性， 在電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。 驅(qū) 動(dòng)器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、制動(dòng)信號(hào)， 以控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和制動(dòng);接受位置傳感器信號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào)，用來(lái)控制逆變橋各 ;提供保 功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩 ;接受速度指令和速度反饋信號(hào)，用來(lái)控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速 護(hù)和顯示等等。 由于無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是以自控式運(yùn)行的， 所以不會(huì)象變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電機(jī) 那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組，也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。 中小容量的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的永磁體， 多采用高磁能積的稀土釹鐵硼 (Nd-Fe-B) 材料。 因此，稀土永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的體積比同容量

19、三相異步電動(dòng)機(jī)縮小了一個(gè)機(jī)座號(hào)。 近三十年來(lái)針對(duì)異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的研究， 歸根到底是在尋找控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 的方法， 稀土永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)必將以其寬調(diào)速、 小體積、 高效率和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速誤差小等特 點(diǎn)在調(diào)速領(lǐng)域顯現(xiàn)優(yōu)勢(shì)。 無(wú)刷直流電機(jī)因?yàn)榫哂兄绷饔兴㈦姍C(jī)的特性 ,同時(shí)也是頻率變化的裝置 ,所以又名直流 變頻 ,國(guó)際通用名詞為 BLDC. 無(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率 ,低速轉(zhuǎn)矩 ,轉(zhuǎn)速精度等都比任何控制 技術(shù)的變頻器還要好，所以值得業(yè)界關(guān)注.本產(chǎn)品已經(jīng)生產(chǎn)超過(guò) 55kW,可設(shè)計(jì)到400kW,可以解 決產(chǎn)業(yè)界節(jié)電與高性能驅(qū)動(dòng)的需求。 2、了解 PIC16F72 單片機(jī)： 2.1 PIC16F72 單

20、片機(jī)的主要性能 首先我們對(duì)外部時(shí)鐘輸入：它的頻率是 20MHz ，其中有 2K 字 14位寬的程序存儲(chǔ)空 間，伴隨著128字節(jié)8位寬的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，另外還有8個(gè)中斷，3個(gè)8位I/O 口以及PORTA、 PORTB、PORTC。還有三個(gè)定時(shí)器模塊： TIMER0、TIMER1、TIMER2隨帶著一個(gè) CCP模 塊;8 位 5 通道的 AD 轉(zhuǎn)換器。 2.2 PIC16F72單片機(jī)的功能特性 (1 )功能部件特性 帶 8 位 AID 轉(zhuǎn)換輸入 高驅(qū)動(dòng)電流， I/O 腳可直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管 (LED) 顯示每個(gè) I/O 引腳最大灌電流 個(gè) I/O 引腳最大拉電流 25mA 雙向可獨(dú)立編程設(shè)置 I/O 引

21、腳 8 位定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 TMRO ，帶 8 位預(yù)分頻 有 1 路捕捉輸入 / 比較輸出 /PWM 輸出 (CCP) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 TMR 1 ，睡眠中仍可計(jì)數(shù) 8 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 TMR2, 帶有 8位的周期寄存器及預(yù)分頻器和后分頻器 (2) 微控制器特性 內(nèi)置上電復(fù)位電路 (POR) 上電定時(shí)器，保障工作電壓的穩(wěn)定建立 振蕩定時(shí)器，保障振蕩的穩(wěn)定建立 斷電復(fù)位鎖定， 即當(dāng)芯片電源電壓下降到某一值以后時(shí)， 使芯片保持復(fù)位， 25mA; 每 當(dāng)電源電 壓恢復(fù)正常后恢復(fù)運(yùn)行 內(nèi)置自振式 (RC 振蕩 )看門(mén)狗 程序保密位，可防程序代碼的非法拷貝 掉電保護(hù)電路 在線串行編程 2.

22、3 PIC16F72 單片機(jī)的引腳排列 (1)MCLR: 清除(復(fù)位 )輸入。 其中 MCLR 為低電平時(shí)， 對(duì)芯片復(fù)位 ;該管腳的電壓不能超過(guò) VDD ，否則會(huì)進(jìn)入測(cè)試 方式。 (2)RA0-RA5 ：雙向可編程，亦可作為并行口。 電池欠壓信號(hào)：電池電壓經(jīng)分壓后接單片機(jī)管腳 3。 轉(zhuǎn)把復(fù)位信號(hào):由單片機(jī)的第 4 腳讀入 剎車(chē)信號(hào):剎車(chē)信號(hào)由單片機(jī)的第 5 腳讀入。 (3) 0SC1、0SC2 :為振蕩器晶振。 (4) RC0-RC7 ：數(shù)字 I/O (5) RB0-RB7 :數(shù)字 I/0 (6) VDD : +5V 電壓輸入 2.4 PIC16F72 單片機(jī)各個(gè)模塊的具體工作任務(wù) 最小系統(tǒng)模

23、塊:引腳 1 相連的是復(fù)位電路，引腳 1 也是程序的高壓燒寫(xiě)口 ; 引腳 9 和 引腳 10 分別是震蕩電路的輸入口和輸出口，連接的是 16MHz 的晶振 ;引腳 20 和引腳 8、引 腳 19 是電源電路部分，分別接 5V 電源和地。 A/D 轉(zhuǎn)換 21 為外部中斷引腳，平時(shí)處于 功能模塊:模擬信號(hào)輸入處理模塊:模擬信號(hào)的處理主要是通過(guò)單片機(jī)的 模塊實(shí)現(xiàn)的。 引腳 2 檢測(cè)流過(guò)電機(jī)的電流信號(hào)并進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換， 進(jìn)過(guò)運(yùn)算后用于控制 PWM 占空比，盡可能達(dá)到電機(jī)最合適的工作電流;引腳 3 檢測(cè)電源電壓，經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換后經(jīng)過(guò)運(yùn)算 判斷電壓是否過(guò)低，以此為依據(jù)保護(hù)電池;引腳 4 檢測(cè)手柄的輸

24、入電壓，單片機(jī)根據(jù)這個(gè)量 調(diào)節(jié)電機(jī)輸出的總功率，從而調(diào)節(jié)電機(jī)的速度。 數(shù)字輸入信號(hào)處理模塊: 引腳 5 處理剎車(chē)信號(hào)， 平時(shí)處于高電平狀況， 當(dāng)按下剎車(chē)開(kāi) 關(guān)時(shí)，變?yōu)榈碗娖剑?這時(shí)單片機(jī)輸出剎車(chē)命令，只要當(dāng)引腳 5 恢復(fù)成高電平狀態(tài)時(shí)，在停止 剎車(chē)動(dòng)作 ;引腳 15、引腳 16、引腳 17 分別輸入電機(jī)的霍爾位置信號(hào)，通過(guò)這三個(gè)信號(hào)的組 合確定電機(jī)此時(shí)的轉(zhuǎn)子位置，并調(diào)整輸出的換相信號(hào)。引腳 高電平狀態(tài)， 當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流時(shí)， 輸入信號(hào)從高電平變?yōu)榈碗娖剑?中斷標(biāo)志位置 1，由于 PIC16F72只有一級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)，所以當(dāng)中斷被其他中斷程序占用時(shí)，也應(yīng)定時(shí)檢查外部中斷標(biāo)志位， 以免因中斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而燒毀電機(jī)。 驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出模塊：引腳 13 輸出 PWM 信號(hào)，調(diào)節(jié)電機(jī)的速度和電樞電流 ;引腳 23、 引腳 24、引腳 25 輸出逆變橋的下橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)，引腳26、引腳 27、引腳 28 輸出逆變橋的上 橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)。引腳 22 只在電樞電流比較大的情況下才使用。 PIC16F72 單片機(jī)，使 以上是我在這次實(shí)習(xí)中著重學(xué)習(xí)的東西， 其實(shí)還有很多， 這里只是一些內(nèi)容比較重要， 而且比較難的東西，自己在這段時(shí)間通過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)無(wú)刷直流電機(jī)與 我重