[01330855]高速无刷直流电动机驱动技术及装置

一、任务来源

本项目来源于河南省科技攻关项目《数控机床用高性能交流伺服驱动装置》，项目编号：132102210255。本项目成果可应用于装备制造领域及电动空调、飞轮电池等领域。

二、本项目的主要工作

1)高速无刷直流电动机的数学建模。磁滞、涡轮及电枢反应，对高速电动机运行的影响很大，因此其数学模型不能直接采用普通无刷直流电动机。本项目将理论分析和实验数据拟合方法相结合，建立了高速无刷直流电动机的数学模型，作为项目研究的基础。

2)高速无刷直流电动机控制系统仿真。利用Matlab/Simulink平台，本项目搭建了高速无刷直流电动机的仿真平台。一方面可以辅助分析控制系统各环节参数对电机运行性能的影响，另一方面，也为后续算法研究的验证提供了平台。

3)高速无刷直流电动机换相方法。高速无刷直流电动机，在磁滞、涡流及电枢反应作用下，气隙磁场会受到影响。同时，随着转速的提高，换相频率也随之提高，由位置传感器导致的位置信号滞后对换相的影响也越来越明显。在这种情况下，若直接采用位置传感器信号进行换相，换相误差将会使转速波动明显，电机和功率管严重发热甚至烧毁等问题。

本项目研究了高速无刷直流电动机的2种换相方法 4)样机开发及实验研究。

以美国TI公司的DSP为核心处理器，用英飞凌高速MOSFET组成逆变单元，结合其它调速、保护、显示等辅助电路，本项目进行了系统设计和样机的开发，并完成了相关的测试和实验。

三、项目的主要技术指标 经检测，该驱动器具有的功能和性能指标如下：

额定电压： 单向AC180-AC260额定功率： 800w 工作制： S3 断续周期工作制 额定转速： 20000转/分 峰值转速： 22000转/分速度误差：5/‰ （千分之五） 加速时间： 5秒 功能：手动调速，速度从0-20000转/分。 具有过流、过压、输出掉线保护功能。