pwm信号控制无刷直流电机_pwm控制直流电机

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收稿日期

:2002

–

06

–

08

提高无刷直流电机

PWM

调制频率极限的方法

顾伟光

,

章跃进

,

黄苏融

(

上海大学

,

上海

200072

)

One

Approach

of

Improving

the

PWM

Limitation

Frequency

for

B

LDC

Motors

GU

Wei

–

guang

,

ZHA

N

G

Y

ue

–

ji

n

,

HUA

N

G

S

u

–

rong

(

Shanghai

University

,Shanghai

200072

,China

)

摘

要

:

在以

TMS320F240

为核心的永磁无刷直流电机

控制系统的基础上

,

比较了多种

PWM

调制模式的优缺点

,

着

重介绍了一种突破功率器件开关频率极限

,

使系统

PWM

调

制频率提高一倍的方法

。

关键词

:

无刷直流电机

;

PWM

调制模式

;

数字芯片处理器

中图分类号

:TM33

文献标识码

:A

文章编号

:1004

–

7018(

2003)

01

–

0023

–

02

Abstract

:

The

advantages

and

the

disadvantages

of

various

PWM

modes

for

the

BLDC

motor

control

system

based

on

the

TMS320F240

chip

are

compared

in

this

paper.

It

is

emphatically

introduced

a

method

which

can

exceed

the

power

device

’

s

limita

2

tion

frequency

and

make

the

system

’

s

PWM

frequency

doubled.

K

eyw

ords

:

BLDC

motor

;

PWM

mode

;DSP

1

引

言

无刷直流电机具有体积小、

效率高

、

过载能力强

、

运

行平稳等特点

,

随着高性能的微处理器和功率驱动器件

的出现

,

满足了无刷直流电机对速度控制的精度和信号

反馈控制的灵敏度要求高的特点

,

使其在工业系统中的

应用越来越广泛

。

近年来

,

无刷直流电机的容量也在不断增大

,

为使电

机的体积小

,

功率密度高

,

不仅其运行转速高

,

而且采用

多极结构

。多极与高速两个因素就使

PWM

调制频率不

得不相应提高

,

否则难以获得良好的电机运行性能

。然

而

,

目前大容量

IG

B

T

的开关频率最高极限为

10kHz

,

不

能满足大容量高功率密度无刷直流电机对

PWM

调制频

率的要求

。本文在分析了几种常用的

PWM

调制方式的

优缺点的基础上

,

着重介绍了一种新的调制方式

。它能

有效地提高

PWM

的调制频率

,

在不增加功率器件的动

态功耗的情况下

,

可使

PWM

最高调制频率为功率器件

极限开关频率的两倍

,

从而扩大了开关频率不够高的功

率器件的应用范围

。

2

无刷直流电机的控制系统

由于无刷直流电机由电子换相线路取代了传统的机

械式换向结构

,

其控制系统一般包括有整流

、

逆变电路

、

驱动电路

、

控制电路和电动机本体几部分组成

。主要的

控制系统结构框图如图

1

所示