无刷直流电机反电势过零法无传感器控制

针对无位置传感器控制的无刷直流电机转子位置检测,文章提出了一种基于反电势过零点检测转子位置的方法;通过分析计算无刷直流电机的数学模型,检测不导通相的端电压并与直流母线中点电压相比较,得到反电势过零点信号.该方法不需要虚构电机中点和低通滤波电路以及分压电路,但需要在特定PWM调制方式下得到反电动势过零点再延迟30°电角度实现换相;通过MATLAB/SIMULINK仿真实验结果表明,该方法合理、有效地检测转子位置;相对于传统的反电势过零虚构中点检测方法,该方法具有结构简单、适用范围广等优点.     

凸极转子无刷直流电机无位置传感器控制方法

为了解决凸极转子无刷直流电机的转子位置估计问题,提出一种新的无位置传感器控制方法.在每一个脉宽调制周期的开通区间和关断区间的中间时刻分别对电机非导通相的瞬时端电压进行采样,用两次采样的差值与逆变器直流侧中点电压相比较来获得电机反电动势过零点,将获得的反电动势过零点延时30°(电角度)即为电机的换相时刻.采样时刻确定及过零点获取均通过软件编程实现,实验结果验证了该方法的有效性.     

基于XC866的无位置传感器无刷直流电机控制研究

本文介绍了一种基于XC866单片机的无传感器无刷直流电动机控制方法。分析了上桥臂PWM调制,下桥臂恒通调制方式时无刷直流电机的端电压波形,提出了反电势过零点的检测方法。     

一种基于Hpwm-Lpwm的BLDCM转子位置估算方法

在分析传统反电动势检测原理的基础上,提出一种基于端电压实时计算的永磁无刷直流电机(BLDCM)转子位置估算方法。该方法不需要构造电机中点和端电压深度滤波电路,简化了硬件的结构并减小滤波电路带来的相移。利用实时计算端电压检测出相反电动势过零点,然后延时电角度近似得出实际的换相点。通过分析不导通相续流情况,证明了PWM-ON-PWM和Hpwm-Lpwm调制方式适用于该简化方法,在Matlab/Simulink仿真和PAC522 0Demo板实验平台上验证了该方法的可行性。     

基于神经元网络的电机换相控制

无刷直流电机(BLDCM)一般是通过位置传感器产生正确的换相信息实现控制,而在无位置无刷直流电机中,一般通过检测反电动势过零点间接获得换相时刻,但是由于电机的非线性动态特性、温度、转速等因素的影响,难以得到准确的信息.本文利用神经网络的非线性任意逼近特性,提出一种基于神经元网络的电机相位补偿控制.首先由硬件电路获得有效的反电动势信息,再利用BP神经网络的方法进行正确的补偿相位,实现无位置无刷直流电机的控制.     

直接检测无刷直流电机转子位置信号的方法

为了实现无刷直流电机的无位置传感器控制,提出了一种新颖的转子位置信号检测方法,该方法通过比较逆变器直流环中点电压和电机断开相绕组端电压的关系,直接检测到断开相绕组反电动势的过零点,再将该过零点延迟30°电角度即可获得无刷直流电机绕组换相所必须的转子位置信号。实验证明,当电机运行在低速时该检测方法可以良好地工作,因此应用此检测方法构成的无刷直流电机无位置传感器控制系统可以运行在很宽的速度范围内。文中对该检测方法的原理进行了分析,得到了检测电路的结构图并通过实验验证了该方法的正确性和可行性。     

直接反电动势算法在直流无刷电机换相中的新应用

直接反电动势法是检测无刷直流电机转子位置的最简单有效的方法,针对电机运行的状态,本文提出了PWM导通时测量反电动势的方法,以满足PWM需100%导通的场合,同时对PWM关断时测量反电动势的方法进行了优化,减小了因忽略开关管和二极管正向导通压降带来的测量反电动势的误差。通过这两种测量方法可以使电机在高速和低速运行时都能准确的换相,并且进行了实验验证。     

基于FPGA的直流无刷电机新型控制系统设计

为提高直流无刷电机控制系统集成度、可靠性和稳定性,设计了基于FPGA的方波驱动直流无刷电机 控制系统.系统采用反电动势过零点检测方案,针对启动难,提出新型三步法,加速阶段分两步,首先进行定频升压 加速,然后采用定频定压的方式稳速,外同步到内同步换相的切换以自同步换相成功的次数为判决条件,通过自适 应阈值控制换相滤除了换相过程中的过零点干扰信号,增加了系统稳定性.电机控制器结构简单,不需位置传感器 及硬件滤波等电路模块.基于FPGA实验表明,该控制器启动效果好,电机运行稳定,最高转速达到13 785 r/min.     

一种改进的无刷直流电机无位置传感器控制方法

针对无刷直流电机的传统无位置控制方法存在启动时检测困难、滤波电路导致相位延迟等问题,提出在上桥臂采用脉冲宽度调制且导通(H_PWM_ON)时,同时下桥臂恒通(L_ON)期间,将非导通相端电压与中性点电压进行比较,得到换相点实现绕组切换检测。该方法无需滤波电路,并具有在启动电机时克服传统方法缺陷的特点。研究结果表明:该方法运用在无位置控制中,电机能在0.2 s内迅速启动并且运行平稳。     

基于STM8S的无位置传感器无刷直流电机控制方法

无刷直流电机结构简单、运行可靠、维护方便、效率高.介绍一种无刷直流电机位置检测方法,利用反电动势过零点检测电动机换相,给出无刷直流电动机的换相点估算方法.利用STM8S的中断功能,采用三段式起动,实现对电动机换相控制和实时监控.设计了反电动势检测简化电路、电流检测与保护电路、主要的I/O口;最后采用ZW-57BL01无刷直流电机进行实验,实验表明,该方法电动机起动平稳,调速范围广、实现容易、成本低,具有较高的应用价值.     

电网电压过零检测及倍频电路的研究与实现

针对电网电压的过零点检测以及检测后方波的倍频进行了研究与设计。将过零检测电路与倍频电路相结合,利用电流互感器1421和集成运放LM311实现了对电网电压的过零点检测,得到了与电网电压同频同相的50Hz方波信号。在此基础上,分别使用硬件电路和FPGA成功实现了对50Hz方波的两倍频。     

幅度-脉宽调制式功率变换电路及其显示系统

本文提出了幅度-脉宽调制原理的功率变换电路.锯齿波信号u_s加到比较器的反相输入端;与被测负载电流瞬时值成比例的信号u_i加到比较器的同相输入端.两信号在运放内进行调制,使其输出脉冲的吝个间隔分别决定于被测电流各瞬时值的大小.此输出脉冲加到积分-断流单元晶体开关管的基极.晶体开关管的集电极与发射极间的电压取决于电网电压.这样,积分-断流单元输出直流信号的平均值就与被测电路的功率成正比.文中对此种功率变换电路的误差进行了理论分析和数学推导. 文章还扼要介绍了双积分型A/D转换器及LED显示系统.     

基于FPGA的FSK调制解调系统设计

根据FSK调制和解调的工作原理,提出了一种基于FPGA芯片的FSK调制解调器。该系统采用键控法设计调制器模块,利用过零检测法实现解调器模块。利用VHDL语言在Altera公司的Cyclone系列的EP1C12Q240C6芯片上软件编程,完成了整个系统相应的时序仿真。硬件实验测试表明:FSK解调信号波形和调制信号波形一致,二者之间存在一定的延时,满足系统的设计要求,整个系统具有较高的可靠性和移植性。     

改善直接转矩控制性能的SVPWM方法

针对异步电动机直接转矩控制系统存在转矩和磁链脉动、器件开关频率不定等缺点,提出一种直接转矩空间矢量脉宽调制(SVPWM)预测控制方法。根据转矩和定子磁链的误差,通过驱使误差为零的原则确定参考电压矢量,然后利用SVPWM合成该矢量。由于采样时刻的电压和磁链误差,可在下一个控制周期内得到补偿,因此转矩和磁链的误差始终很小,二者的脉动很小。SVPWM算法保证了逆变器的开关频率恒定。仿真和实验的结果表明,利用这种方法在低于3kHz的恒定开关频率下,可以实现定子磁链近似为圆、异步电机电磁转矩脉动不明显的性能。     

TDLAS二次谐波信号检测下限计算方法的研究

基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)的大气痕量气体检测方法具有高灵敏度和实时响应等特点.根据半导体激光器的特性,在进行波长直接调制时振幅调制也会伴随发生,并产生残余振幅调制噪声.在吸收线宽较大的检测条件下其影响不可忽视.为探讨伴随发生的振幅调制对检测下限的影响,提出了一种同时考虑波长和振幅调制的二次谐波信号分析及提取方法,并以二次谐波信号峰谷差值作为系统的检测信号,实施信噪比及检测下限的计算.结果表明,残余振幅调制噪声是影响检测下限的重要因素.     

TDLAS二次谐波信号检测下限计算方法的研究

Atmospheric trace gas detection method based on tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) has high sensitivity and real-time response characteristics. According to the characteristics of semiconductor lasers, amplitude modulation and residual amplitude modulation noise can also occur when the wavelength is modulated directly and the impact can not be ignored in the case of larger absorption linewidth. In order to investigate the impact of residual amplitude modulation to SNR and detection limit, a second harmonic signal analysis and extraction method is introduced with taking into account simultaneously the wavelength and amplitude modulation. The difference between peak and valley of second harmonic signal are utilized for the system detection signal to calculate the SNR and detection limit. The results show that residual amplitude modulation noise is an important factor to affect the detection limit.     

用光学方法测量电力系统中的物理量

为了探讨用光学方法测量电力系统中的物理量，根据琼斯矩阵法推出了电光效应与磁光效应组合光调制的公式。结果表明检偏器的输出光强中含有电流、电压和电功率信息。当把光信号变成电信号后经信号处理可用来测量高压（或大电流）情况下的电流、电压和电功率。当主要测量电压和功率时，可选择电光调制在前、磁光调制在后的组合光调制系统；当主要测量电流或电压时，可选择磁光调制在前、电光调制在后的组合光调制系统。     

应用STATCOM的DFIG风力发电机低电压穿越能力分析

针对 DFIG（double fed induction generator）风电机组低电压穿越能力（LVRT,low voltage ride through）问题,笔者基于 STATCOM 研究了一种电压外环与电流内环相结合的双闭环反馈控制策略,并仿真验证了所提出方法的有效性。将 STATCOM 分别安装风电机组机端、并网点高压侧和低压侧,且设置不同电压跌落深度,比较其补偿效果。实验结果表明,安装在风电机组机端时补偿效果最好。在电网电压跌落时,STATCOM 能快速为电网输入无功,抬高风力机的机端电压,从而提高风电场的 LVRT 能力,从 STATCOM 输出无功大小和风电场机端电压被抬升的比例两方面分析,对于不同深度的电压跌落,STATCOM 补偿效果都较为显著。     

高速率电光调制器偏置电压自动控制技术

采用电光检测的方法和误差分析的方式判断和识别电光调制晶体半波电压的漂移。利用PID控制算法实现高速率电光调制系统偏置电压高精度自动调节。最后对将研究的偏置电压自动控制系统应用于电光调制晶体,进行高速率调制实验。实验结果表明:采用偏置电压自动控制技术,改变了给电光调制晶体加载一个固定偏置电压的传统方式,使电光调制器偏置电压始终位于线性区的中点,以保证不失真调制,克服了电光调制器的半波电压受环境温度等多种因素的影响变化而电光调制晶体的半波电压发生漂移的问题。