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电动汽车用稀土永磁无刷直流电机的控制方式研究

作　者: 江海蛟
导　师: 季小尹
学　校: 西北工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 稀土永磁 无刷直流电机 转矩波动 单片机80C196KB
分类号: U469
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 672次
引　用: 4次
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内容摘要


稀土永磁无刷直流电机是近年来发展起来的一项新技术、新产品，从它诞生之日起，就以其优良的性能在各个领域得到了广泛的应用。 本文在参考有关资料的基础上，结合作者的工作实践，对稀土永磁无刷直流电机的控制方式技术进行了比较深入、系统的研究。 电机控制系统设计是本文论述的重点，作者首先采用专用集成芯片MC33035和MC33039设计出一个电机开环-闭环控制系统，这是一个适合小功率电机的控制系统。 接着，作者在MC33035的基础上，引入控制芯片单片机80C196KB制成一个多工况、多重故障保护的电机控制系统，该控制系统可以用于电动汽车电机的控制上。 然后作者采用可编程固化EPROM代替MC33035，赋予控制系统以更丰富、更灵活的智能控制功能，设计出性能更为优越的电动汽车用大功率电机控制系统。 本文的控制系统设计方案均进行了试制、调试及试验，取得了满意的结果。 最后，本文还提出了一种新型的电机控制方式，这种新型控制方式旨在不改变电机本体的设计而只是通过控制方式的改变来解决通常的控制方式带来的转矩波动过大的问题。

全文目录


第一章 绪论  8-11
  1.1 研究背景  8
  1.2 论文的工作内容  8-11
第二章 稀土永磁无刷直流电机原理  11-28
  第一节 稀土永磁无刷直流电机  11-12
    2.1.1 稀土钻永磁  11-12
    2.1.2 钕铁硼稀土永磁  12
  第二节 位置传感器  12-17
    2.2.1 电磁式位置传感器  13
    2.2.2 光电式位置传感器  13-14
    2.2.3 磁敏式位置传感器  14-16
    2.2.4 无传感器位置检测  16-17
  第三节 三相半控和三相全控  17-23
    2.3.1 电机模型  17
    2.3.2 三相半控电路  17-21
    2.3.3 三相全控电路  21-23
  第四节 80C196KB单片机  23-24
  第五节 无刷直流电机专用集成电路  24-28
    2.5.1 LS7260/LS7261/LS7262  24-25
    2.5.2 MC33033/MC33034/MC33035  25
    2.5.3 TDA5140/TDA5141/TDA5142T  25-28
第三章 MC33035控制器在小功率电机中的应用  28-40
  第一节 MC33035无刷直流电机控制器  28-32
    3.1.1 MC33035集成电路的主要组成部分  28-29
    3.1.2 MC33035功能详细说明  29-31
    3.1.3 三相六状态无刷直流电机开环速度控制  31-32
  第二节 MC33039电子测速器和功率管  32-35
    3.2.1 利用传感器输出方波测速的基本原理  32-34
    3.2.2 功率管元件  34-35
  第三节 控制电路  35-38
    3.3.1 电机控制原理图  35
    3.3.2 元器件功能作用  35-38
  第四节 电机调试  38-40
    3.4.1 译码电路和实测波形  38-39
    3.4.2 多功能跳线  39-40
第四章 基于80C196KB和MC33035的电动汽车用电机主控电路的设计  40-53
  第一节 主控电路系统框图  40-42
  第二节 主控芯片电路  42-43
  第三节 译码逻辑电路  43-44
  第四节 比较电路和R-S触发电路  44-46
    4.4.1 电路故障分类  44-45
    4.4.2 比较电路  45
    4.4.3 R-S触发电路  45-46
  第五节 油门电路、工况电路和电源电路  46-48
    4.5.1 油门电路  46-47
    4.5.2 工况电路  47
    4.5.3 电源电路  47-48
  第六节 线间干扰及其解决方法  48-49
    4.6.1 硬件设计抗干扰  48-49
    4.6.2 软件设计抗干扰  49
  第七节 程序软件设计  49-50
    4.7.1 软件设计要求  49-50
    4.7.2 软件流程图  50
  第八节 电路测试  50-51
    4.8.1 上电问题  50-51
    4.8.2 管脚悬空问题  51
    4.8.3 工况改变问题  51
  第九节 理论指标和最终实现的性能  51-53
    4.9.1 故障锁存  51
    4.9.2 PWM方波输出  51-52
    4.9.3 工况切换  52
    4.9.4 闷车保护  52-53
第五章 基于固化EPROM和80C196KB的电动汽车用电机主控电路的设计  53-61
  第一节 固化EPROM逻辑电路  53-55
    5.1.1 M27C256引脚定义  53-55
    5.1.2 逻辑数表  55
  第二节 电流精整整定电路  55-56
  第三节 R-S触发电路、光隔电路和电平转换电路  56-57
    5.3.1 R-S触发电路  56
    5.3.2 光隔电路  56-57
    5.3.3 电平转换电路  57
  第四节 电机的四种工况  57-59
  第五节 电机-内燃机混合动力汽车  59-61
第六章 三相多状态的电机新型控制方式  61-67
  第一节 转子位置检测  61-62
  第二节 控制电路和实现的性能  62-67
第七章 稀土永磁无刷直流电机的前景与展望  67-70
致谢  70-71
参考文献  71-73
西北工业大学学位论文知识产权声明书  73

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 各种汽车
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