第25卷 第2期 湖南理工學院學報(自然科學版) Vol.25 No.22012年6月 Journal of Hunan Institute of Science and Technology (Natural Sciences) Jun. 2012

無刷直流電機在Matlab 中的建模與仿真研究

榮 軍, 楊 航, 李 獻, 曾 宇, 王 偉

(湖南理工學院 信息與通信工程學院, 湖南 岳陽 414006)

摘 要: 無刷直流電機具有運行可靠、結構簡單、維護方便、壽命長、噪聲低等一系列優點, 在國民經濟各個領域的應用廣泛. 本文在分析無刷直流電機工作原理的基礎上, 推斷出了其數學模型, 并在Matlab/Simulink 中建立了其單閉環控制系統仿真模型, 最后對仿真結果進行了分析.

關鍵詞: 無刷直流電機; 閉環; 建模; 仿真

中圖分類號: TP341 文獻標識碼: A 文章編號: 1672-5298(2012)02-0055-05

The Modeling and Simulation Study of

BLDCM Based on Matlab

RONG Jun, YANG Hang, LI Xian, ZENG Yu, WANG Wei

(College of Information and Communication Engineering, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414006, China) Abstract : Brushless DC motor(BLDCM) has high running efficiency, good timing performance, nice control characteristic and without wasting excitation, and is applied widely in many scopes. In the paper, the mathematical model was deduced and the simulation model of the single closed-loop control system was built based on the working principle of analysis of BLDCM, and at last the simulation results were analyzed.

Key words : BLDCM; closed-loop; modeling; simulation

引言

無刷直流電機具有高速動態響應、高效率、長壽命、低噪聲和高轉速等優點, 在日常生活用具、汽車工業、航空、消費電子、醫學電子、工業自動化等裝置和儀表領域廣泛應用[1]. 因此研究無刷直流電機控制技術就顯得非常重要. 但是在工農業生產過程中, 對電機控制系統具體設計時, 往往會出現這樣或者那樣問題, 不僅耗時耗力, 而且即使設計出的系統也常常不能滿足實際生產的需要. 針對此現象, 如果能夠在電機實際控制系統設計之前, 通過Matlab 等仿真軟件能夠對相關控制方法進行驗證, 然后再設計出實際控制系統,

這樣就可以節省大量人力和物力, 而且可以實現各種不同的控制方法. 本文介紹了無刷直流電機的工作原理, 建立其數學模型, 并在Matlab/Simulink 中建立了單閉環控制系統, 最后對仿真結果進行了分析.

1 無刷直流電機工作原理介紹

無刷直流電機的工作原理是其定子永磁性確保在其氣隙中產生永久磁場, 其電樞繞組在通電后產生兩相互垂直的磁場, 為其有最大的轉矩去保證電動機的運轉. 這與有刷直流電機原理相同, 不同是的BLDCM 要實現換向, 在定子上放電樞繞組, 轉子采用圖1 三相無刷直流電機全控式電路

收稿日期: 2012-04-11

基金項目: 湖南省2011年教育廳一般項目(11C0631); 湖南理工學院2011年院級項目(2011Y33); 湖南理工學院2011年校級大學生研究性與創

新性重點實驗項目.

作者簡介: 榮 軍(1978? ), 男, 湖南岳陽人, 碩士, 湖南理工學院信息與通信工程學院講師. 主要研究方向: 開關電源和電機控制技術

總結

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