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一種基于小功率高溫?zé)o刷直流電動機(jī)驅(qū)動器設(shè)計

作者: 時間:2010-04-13 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  2系統(tǒng)軟件

  單片機(jī)系統(tǒng)軟件主要由主程序、換相控制子程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序和PwM信號設(shè)定子程序組成。主程序流程如圖6所示。

  (1)換相控制子程序所用于驅(qū)動三相星形聯(lián)接無刷直流電機(jī),采用二二導(dǎo)通方式,6種導(dǎo)通狀態(tài),轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)60。變換一種狀態(tài)。單片機(jī)通過向P2口送控制的方式實現(xiàn)換相控制。表l是換相控制子程序中的換相控制字(正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn))。電機(jī)起動后單片機(jī)根據(jù)從P1.0、P1.1、P1.2引腳采集到電機(jī)位置信號HAl、HA2、ItA3,向P2口送相應(yīng)的控制字進(jìn)行換相控制。

  (2)A/D轉(zhuǎn)換子程序A/D轉(zhuǎn)換子程序把P1.7引腳輸人的用于占空比給定的模擬信號進(jìn)行采樣并轉(zhuǎn)換成一個12位數(shù)字量,再送入到寄存器PWM0。為了實現(xiàn)電機(jī)的連續(xù)調(diào)速功能,本文首先通過AD控制特殊寄存器設(shè)置AD為連續(xù)轉(zhuǎn)換模式,這樣可為PWM占空比控制寄存器提供隨占空比給定信號變化的數(shù)字量。

  (3)PwM信號設(shè)定子程序。

  該子程序主要功能一是設(shè)定PWM信號的頻率,二是根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果及時更新占空比設(shè)定寄存器PwM0的值,從而改變PWM信號的占空比,使具有連續(xù)調(diào)速功能。PWM定時器工作頻率為12 MHz,PwM信號頻率為4 kHz。此時寄存器PWMl的設(shè)定值為12 MHZ,4 kHz=101110111000B。

  3實驗

  本文對研制的進(jìn)行了環(huán)境運(yùn)行的實 驗和限流恒運(yùn)行實驗。

  (1)運(yùn)行試驗把驅(qū)動器放入恒溫箱,調(diào)節(jié)恒溫箱溫度達(dá)到150℃并保持恒溫,然后起動電機(jī),電機(jī)負(fù)載加到額定值,通過改變PwM占空比進(jìn)行在一定范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)速試驗,在連續(xù)運(yùn)行3小時過程中,電機(jī)及驅(qū)動器運(yùn)行正常,母線電流值和相電流波形無變化。圖7是沒有限流和PwM控制時相電流的實測波形。重復(fù)以上實驗10次,電機(jī)及驅(qū)動器累計運(yùn)行30小時,驅(qū)動器運(yùn)行正常,器件完好。

  (2)限流試驗逐漸增大電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,直到電機(jī)電流達(dá)到限流電路的設(shè)定值,限流電路起作用。圖8實測的限流時限流電路輸出波形和母線電流波形。上面波形為母線電流波形,下面的波形為限流電路的輸出信號波形??梢钥闯觯妇€電流被限制在一個恒定值以下,實現(xiàn)了恒運(yùn)行。

  4結(jié)語

  (1)本文所的小無刷直流電機(jī)驅(qū)動器,采用了特殊的開關(guān)主電路結(jié)構(gòu),省去了功率器件的驅(qū)動芯片;整個電路只需一個外部電源,電路結(jié)構(gòu)簡單,適合高溫運(yùn)行。

  (2)驅(qū)動器能夠具有開環(huán)調(diào)速控制功能,同時還具有限流功能,能夠?qū)崿F(xiàn)恒功率控制,起到保護(hù)電機(jī)及驅(qū)動器的作用。

  (3)高溫實驗證明了驅(qū)動器可以在150℃的高溫環(huán)境下可靠運(yùn)行。



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