无刷直流电动机具有普通直流电动机结构简单、运行可靠和维护方便等一系列优点,还具备交流电机运行效率高、无励磁损耗及调速性能好等诸多优点,现已广泛应 用于工业控制的各个领域。无刷直流电动机采用高磁性材料和电子换向原理,克服了有刷直流电动机换向器带来的可靠性和可维护性差的缺点,保持了直流电动机的 良好控制性能。将无位置传感器无刷直流电动机系统运用在汽车燃油泵驱动,即提高了油泵的寿命,又增强了油泵运行的稳定性,是未来汽车技术发展趋势之一。

本文对集成化无刷直流电机及其控制系统进行设计与研究。在对永磁无刷直流电动机控制系统的发展及应用综述的基础上,详细介绍了无刷直流电动机的结构和工作 原理,介绍了反电动势法检测电动机转子位置的工作原理。在对不同的设计方案对比后,选择了符合本设计要求的系统硬件,软件和机械结构的设计方案。 接着详细阐述了集成无刷直流电动机系统结构的设计,包括油泵结构的设计和无刷直流电动机本体的设计。然后对集成无刷直流电动机控制系统的硬、软件设计作了 详细论述。以Microchip公司的dsPIC30F4012芯片为控制核心,设计了无刷直流电动机主逆变电路、电流电压采样电路、驱动及保护电路,并 详细介绍了系统硬件电路板的布局策略。

直流无刷电机方案

系统的软件设计中,主要研究和设计了电动机起动策略，还着重介绍了主循环程序,速度电流环子程序,ADC模块子程序 等子程序。 最后运用MATLAB/SIMULINK建立了无位置传感器无刷直流电动机控制系统仿真模型,给出了转速、转矩、反电动势的仿真波形。并在实验样机上得出 了比较详尽的试验结果,分析了运行时的波形图,与理论分析结果具有很好的一致性,验证了控制系统设计的可行性和无位置传感器运行方式的有效性。

深圳海博电机驱动发展有限公司长期致力BLDC控制方案的研发工作， 研发技术团队有着丰富无刷驱动驱动方案、的设计开发应用经验。