電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告_第1頁
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1、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告一、實(shí)習(xí)目的大學(xué)畢業(yè)之際, 畢業(yè)實(shí)習(xí)是極為重要的實(shí)踐性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié), 通過階段性時(shí)間的實(shí)習(xí), 為我們之后走向社會(huì),接觸本工作,拓寬知識(shí)面,增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)、鍛煉我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、 基本技能和專業(yè)知識(shí), 去獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力, 能夠?qū)⑺鶎W(xué)的專業(yè)理論知識(shí)運(yùn)用與實(shí)踐, 在實(shí)踐中結(jié)合理論加深對(duì)其認(rèn)識(shí)和總結(jié), 再次學(xué)習(xí), 將專業(yè)知識(shí)與實(shí)際接軌,逐步認(rèn)識(shí)體會(huì),從而更好地將所學(xué)的運(yùn)用到工作中去,接觸社會(huì),認(rèn)識(shí)社會(huì),體驗(yàn)生活,學(xué)會(huì)生活,學(xué)會(huì)生活,學(xué)會(huì)感悟,學(xué)會(huì)做事,學(xué)會(huì)與人相處,學(xué)會(huì)團(tuán)結(jié)協(xié)作,為以后畢業(yè)走上工作崗位打下一定的基礎(chǔ)。具體目的如下:1. 在圖書館

2、查閱關(guān)于無刷直流電機(jī)設(shè)計(jì)方面的資料,為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。2. 對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)所選題目無刷直流電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)有初步的了解。3. 通過借鑒和分析關(guān)于無刷直流電機(jī)控制器方面的設(shè)計(jì)實(shí)例,從中學(xué)到無刷直流電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)過程及一般步驟。二、實(shí)習(xí)單位河南理工大學(xué)三、實(shí)習(xí)任務(wù)1 、收集資料在學(xué)校圖書館查找資料, 了解自己所學(xué)專業(yè)的東西, 并且確定自己的課題, 得到相關(guān)的知識(shí)和能力, 思考課題的內(nèi)容與方向, 有針對(duì)性的收集資料,包括專業(yè)資料、工具資料和其他相關(guān)的資料。2 、設(shè)計(jì)初步方案在收集完資料后可以初步確定自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)方案, 并建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型, 進(jìn)行原理分析、計(jì)算和實(shí)驗(yàn),這一項(xiàng)工作是繁瑣而艱巨的,需要

3、不斷的補(bǔ)充知識(shí)修正設(shè)計(jì)結(jié)果。3 、撰寫畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告做完上面的工作后,就需要及時(shí)的編寫畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 。這是對(duì)這段時(shí)間學(xué)習(xí)的全面總結(jié),編寫實(shí)習(xí)報(bào)告, 我們能夠重現(xiàn)自己學(xué)習(xí)的經(jīng)歷, 重新匯總資料情況,這樣會(huì)給我們帶來設(shè)計(jì)靈感。 認(rèn)認(rèn)真真完成實(shí)習(xí)報(bào)告后, 我們就會(huì)對(duì)自己的課題有了全新的理解, 后面的實(shí)際設(shè)計(jì)工作就會(huì)變得輕松。四、實(shí)習(xí)內(nèi)容1 、熟悉無刷直流電機(jī):無刷直流電機(jī)即直流無刷電機(jī)。 無刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成, 是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。 無刷直流電機(jī)應(yīng)用及其廣泛,它可在家電、汽車、航空、醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備和儀器等各種各樣的行業(yè)中使用。無刷直流電機(jī)是指無電刷和換向器(或集電環(huán)) 的

4、電機(jī),是不用電刷進(jìn)行換向,而是采用電子器件進(jìn)行換向的。與有刷直流電機(jī)和異步電機(jī)相比,無刷直流電機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn),具體表現(xiàn)如下:1 、更好的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速特性;2 、快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng);3 、高效率 ;4 、壽命長(zhǎng) ;5 、工作無噪聲,性能可靠、永無磨損、故障率低;6 、較高的轉(zhuǎn)速范圍。工作原理無刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成, 是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。 電動(dòng)機(jī)的定子繞組多做成三相對(duì)稱星形接法, 同三相異步電動(dòng)機(jī)十分相似。 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體 ,為了檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極性,在電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動(dòng)器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成,其功能是:接受電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、制動(dòng)信號(hào),以控制電

5、動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、 停止和制動(dòng); 接受位置傳感器信號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào), 用來控制逆變橋各功率管的通斷,產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩; 接受速度指令和速度反饋信號(hào),用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速; 提供保護(hù)和顯示等等。直流電機(jī)具有響應(yīng)快速、 較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、 從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能, 但直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)也正是它的缺點(diǎn), 因?yàn)橹绷麟姍C(jī)要產(chǎn)生額定負(fù)載下恒定轉(zhuǎn)矩的性能,則電樞磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)須恒維持90,這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花、 碳粉因此除了會(huì)造成組件損壞之外, 使用場(chǎng)合也受到限制。 交流電機(jī)沒有碳刷及整流子,免維護(hù)、堅(jiān)固、應(yīng)用廣, 但特性上若要達(dá)到相當(dāng)于直流電機(jī)的性能須用復(fù)雜控制技術(shù)才

6、能達(dá)到。 現(xiàn)今半導(dǎo)體發(fā)展迅速功率組件切換頻率加快許多, 提升驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能。微處理機(jī)速度亦越來越快,可實(shí)現(xiàn)將交流電機(jī)控制置于一旋轉(zhuǎn)的兩軸直角坐標(biāo)系統(tǒng)中,適當(dāng)控制交流電機(jī)在兩軸電流分量,達(dá)到類似直流電機(jī)控制并有與直流電機(jī)相當(dāng)?shù)男阅?。此外已有很多微處理機(jī)將控制電機(jī)必需的功能做在芯片中,而且體積越來越小 ; 像模擬/ 數(shù)字轉(zhuǎn)換器、脈沖寬度調(diào)制等。直流無刷電機(jī)即是以電子方式控制交流電機(jī)換相,得到類似直流電機(jī)特性又沒有直流電機(jī)機(jī)構(gòu)上缺失的一種應(yīng)用。結(jié)構(gòu)直流無刷電機(jī)是同步電機(jī)的一種, 也就是說電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速受電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度及轉(zhuǎn)子極數(shù)(p) 影響: n= / p 。在轉(zhuǎn)子極數(shù)固定情況下,改變定子旋轉(zhuǎn)

7、磁場(chǎng)的頻率就可以改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。 直流無刷電機(jī)即是將同步電機(jī)加上電子式控制 ( 驅(qū)動(dòng)器 ) , 控制定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率并將電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速回授至控制中心反復(fù)校正,以期達(dá)到接近直流電機(jī)特性的方式。 也就是說直流無刷電機(jī)能夠在額定負(fù)載范圍內(nèi)當(dāng)負(fù)載變化時(shí)仍可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)子維持一定的轉(zhuǎn)速。直流無刷驅(qū)動(dòng)器包括電源部及控制部如圖 (1) :電源部提供三相電源給電機(jī),控制部則依需求轉(zhuǎn)換輸入電源頻率。( 一般為 24v) 或以交流電輸入 (110v/220 v) ,如果輸入是交流電就得先經(jīng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成直流。 不論是直流電輸入或交流電輸入要轉(zhuǎn)入電機(jī)線圈前須先將直流電壓由換流器轉(zhuǎn)成 3相電壓來驅(qū)動(dòng)電機(jī)。換流器一般由6

8、個(gè)功率晶體管(q1q6)分為上臂 (q1 、 q3 、 q5)/ 下臂 (q2 、 q4、 q6) 連接電機(jī)作為控制流經(jīng)電機(jī)線圈的開關(guān)。控制部則提供pwm(B沖寬度調(diào)制)決定功率晶體管開關(guān)頻度及換流器換相的時(shí)機(jī)。直流無刷電機(jī)一般希望使用在當(dāng)負(fù)載變動(dòng)時(shí)速度可以穩(wěn)定于設(shè)定值而不會(huì)變動(dòng)太大的速度控制, 所以電機(jī)內(nèi)部裝有能感應(yīng)磁場(chǎng)的霍爾傳感器, 做為速度之閉回路控制, 同時(shí)也做為相序控制的依據(jù)。 但這只是用來做為速度控制并不能拿來做為定位控制。特點(diǎn)1 、可替代直流電機(jī)調(diào)速、變頻器+變頻電機(jī)調(diào)速、異步電機(jī)+減速機(jī)調(diào)速;2 、具有傳統(tǒng)直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)又取消了碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu);3 、可以低速大功率運(yùn)行,可

9、以省去減速機(jī)直接驅(qū)動(dòng)大的負(fù)載;4 、體積小、重量輕、出力大;5 、轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)異,中、低速轉(zhuǎn)矩性能好,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,啟動(dòng)電流小;6 、無級(jí)調(diào)速,調(diào)速范圍廣,過載能力強(qiáng) ;7 、軟啟軟停、制動(dòng)特性好,可省去原有的機(jī)械制動(dòng)或電磁制動(dòng)裝置;8 、效率高,電機(jī)本身沒有勵(lì)磁損耗和碳刷損耗,消除了多級(jí)減速耗,綜合節(jié)電率可達(dá) 20%60%。9 、可靠性高,穩(wěn)定性好,適應(yīng)性強(qiáng),維修與保養(yǎng)簡(jiǎn)單;10 、耐顛簸震動(dòng),噪音低,震動(dòng)小,運(yùn)轉(zhuǎn)平滑,壽命長(zhǎng);11 、不產(chǎn)生火花,特別適合爆炸性場(chǎng)所,有防爆型;12 、根據(jù)需要可選梯形波磁場(chǎng)電機(jī)和正弦波磁場(chǎng)電機(jī)。應(yīng)用無刷直流電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛,如汽車、工具、工業(yè)工控、自動(dòng)化以及航

10、空航天等等。總的來說,無刷直流電機(jī)可以分為以下三種主要用途:持續(xù)負(fù)載應(yīng)用:主要是需要一定轉(zhuǎn)速但是對(duì)轉(zhuǎn)速精度要求不高的領(lǐng)域,比如風(fēng)扇、抽水機(jī)、吹風(fēng)機(jī)等一類的應(yīng)用,這類應(yīng)用成本較低且多為開環(huán)控制??勺冐?fù)載應(yīng)用:主要是轉(zhuǎn)速需要在某個(gè)范圍內(nèi)變化的應(yīng)用,對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間特性有更高的需求。 如家用器具中的、 甩干機(jī)和壓縮機(jī)就是很好的例子,汽車工業(yè)領(lǐng)域中的油泵控制、電控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)控制等,這類應(yīng)用的系統(tǒng)成本相對(duì)更高些。定位應(yīng)用:大多數(shù)工業(yè)控制和自動(dòng)控制方面的應(yīng)用屬于這個(gè)類別,這類應(yīng)用中往往會(huì)完成能量的輸送,所以對(duì)轉(zhuǎn)速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和轉(zhuǎn)矩有特別的要求,對(duì)控制器的要求也較高。 測(cè)速時(shí)可能會(huì)用上光電和一些

11、同步設(shè)備。過程控制、機(jī)械控制和運(yùn)輸控制等很多都屬于這類應(yīng)用。實(shí)用性新型無刷電機(jī)是與電子技術(shù)、微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、自控技術(shù)以及材料科學(xué)等發(fā)展緊密聯(lián)系的。 它不僅限于交直流領(lǐng)域, 還涉及電動(dòng)、發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換和信號(hào)傳感等領(lǐng) 域。在電機(jī)領(lǐng)域中新型無刷電機(jī)的品種是較多的,但性能優(yōu)良的無刷電機(jī)因受到價(jià)格的限制,其應(yīng)用還不十分廣泛。下面分別就主要的新型無刷電機(jī)進(jìn)行探索與研究。電機(jī)分類直流電動(dòng)機(jī)一般直流電動(dòng)機(jī)具有相同的工作原理和應(yīng)用特性,而其組成是不一樣的。除了電機(jī)本身外,前者還多一個(gè)換向電路, 電機(jī)本身和換向電路緊密結(jié)合在一起。許多小功率電動(dòng)機(jī)的電機(jī)本身是與換向電路合成一體,從外觀上看直流無刷電動(dòng)機(jī)與直流

12、電動(dòng)機(jī)完全一樣。直流無刷電動(dòng)機(jī)的電機(jī)本身是機(jī)電能量轉(zhuǎn)換部分,它除了電機(jī)電樞、永磁勵(lì)磁兩部分外,還帶有傳感器。電機(jī)本身是直流無刷電機(jī)的核心,它不僅關(guān)系到性能指標(biāo)、噪聲振動(dòng)、可靠性和使用壽命等, 還涉及制造費(fèi)用及產(chǎn)品成本。 由于采用永磁磁場(chǎng), 使直流無刷電機(jī)擺 脫一般直流電機(jī)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu), 滿足各種應(yīng)用市場(chǎng)的要求, 并向著省銅節(jié)材、 制造簡(jiǎn)便的方向發(fā)展。 永磁磁場(chǎng)的發(fā)展與永磁材料的應(yīng)用密切相關(guān), 第三代永磁材料的應(yīng)用, 促使直流無刷電機(jī)向高效率、小型化、節(jié)能方向邁進(jìn)。為了實(shí)現(xiàn)電子換向必須有位置信號(hào)來控制電路。早期用機(jī)電位置傳感器獲得位置信號(hào), 現(xiàn)已逐步用電子式位置傳感器或其它方法得到位置信號(hào),

13、 最簡(jiǎn)便的方法是利用電樞繞組的電勢(shì)信號(hào)作為位置信號(hào)。要實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制必須有速度信號(hào)。 用獲得位置信號(hào)相近方法取得速度信號(hào), 最簡(jiǎn)單的速度傳感器是測(cè)頻式測(cè)速發(fā)電機(jī)與電子線路相結(jié)合。直流無刷電機(jī)的換向電路由驅(qū)動(dòng)及控制兩部分組成, 這兩部分是不容易分開的, 尤其小功率用電路往往將兩者集成化成為單一專用集成電路。在功率較大的電機(jī)中,驅(qū)動(dòng)電路和控制電路可各自成為一體。驅(qū)動(dòng)電路輸出電功率,驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電樞繞組, 并受控于控制電路。 驅(qū)動(dòng)電路已從線性放大狀態(tài)轉(zhuǎn)成脈寬調(diào)制的開關(guān)狀態(tài), 相應(yīng)電路組成也從晶體管分立電路轉(zhuǎn)成模塊化集成電路。 模塊化集成電路有功率雙極晶體管、 功率場(chǎng)效應(yīng)管和隔離柵場(chǎng)效應(yīng)雙極晶體管

14、等組成形式。 雖然, 隔離柵場(chǎng)效應(yīng)雙極晶體管價(jià)格較貴,但從可靠安全和性能角度看,選用它還是較合適的??刂齐娐酚米骺刂齐姍C(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、 電流 ( 或轉(zhuǎn)矩 ) 以及保護(hù)電機(jī)的過流、過壓、 過熱等。 上述參數(shù)容易轉(zhuǎn)成模擬信號(hào), 用此來控制較簡(jiǎn)單, 但從發(fā)展來看,電機(jī)的參數(shù)應(yīng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量, 通過數(shù)字式控制電路來控制電機(jī)。 當(dāng)前,控制電路有專用集成電路、微處理器和數(shù)字信號(hào)處理器等三種組成方式。 在對(duì)電機(jī)控制要求不高的場(chǎng)合, 專用集成電路組成控制電路是簡(jiǎn)單實(shí)用的方式。 采用數(shù)字信號(hào)處理器組成控制電路是今后發(fā)展方向, 有關(guān)數(shù)字信號(hào)處 理器將在下面交流同步伺服電動(dòng)機(jī)中介紹。在微小功率范疇直流無刷電動(dòng)機(jī)是發(fā)展

15、較快的新型電機(jī)。由于各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域需要各自獨(dú)特的直流無刷電動(dòng)機(jī),所以直流無刷電動(dòng)機(jī)的類型較多。大體上有計(jì)算機(jī)外存儲(chǔ)器以及VCD、 DVD、 CD 主軸驅(qū)動(dòng)用扁平式無鐵心電機(jī)結(jié)構(gòu),小型通風(fēng)機(jī)用外轉(zhuǎn)子電機(jī)結(jié)構(gòu),家電用多極磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)及內(nèi)裝式結(jié)構(gòu), 電動(dòng)自行車用多極、 外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)等等。 上述直流無刷電動(dòng)機(jī)的電機(jī)本身和電路均成一體,使用十分方便,它的產(chǎn)量也非常大。為了滿足大批量、 低成本的市場(chǎng)需要, 直流無刷電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)必須要形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)。 因此, 直流無刷電動(dòng)機(jī)是一種高投入、高產(chǎn)出的行業(yè)。同時(shí),我們應(yīng)該考慮到市場(chǎng)也在不斷地發(fā)展,如家用空調(diào)用電機(jī)正由3A轉(zhuǎn)向3D,需要大量的中小功率的直流無刷直流電動(dòng)機(jī),研究

16、和開發(fā)中小功率的直流無刷電動(dòng)機(jī)也成當(dāng)務(wù)之急。無刷電機(jī)(BLDCM) 是在有刷直流電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展來的, 但它的驅(qū)動(dòng)電流是不折不扣的交流;無刷直流電機(jī)又可以分為無刷速率電機(jī)和無刷力矩電機(jī)。 一般地, 無刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流有兩種,一種是梯形波( 一般是方波) ,另一種是正弦波。 有時(shí)候把前一種叫直流無刷電機(jī),后一種叫交流伺服電機(jī),確切地講是交流伺服電動(dòng)機(jī)的一種。無刷直流電機(jī)為了減少轉(zhuǎn)動(dòng)慣量, 通常采用細(xì)長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)。 無刷直流電機(jī)在重量和體積上要比有刷直流電機(jī)小的多,相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以減少40%50%左右。由于永磁材料的加工問題,致使無刷直流電機(jī)一般的容量都在100kW以下。這種電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)

17、特性的線性度好, 調(diào)速范圍廣, 壽命長(zhǎng), 維護(hù)方便噪聲小,不存在因電刷而引起的一系列問題,所以這種電動(dòng)機(jī)在控制系統(tǒng)中有很大的應(yīng)用潛力。電動(dòng)機(jī)的定子繞組多做成三相對(duì)稱星形接法, 同三相異步電動(dòng)機(jī)十分相似。 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體, 為了檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極性, 在電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。 驅(qū)動(dòng)器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成,其功能是:接受電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、制動(dòng)信號(hào),以控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和制動(dòng); 接受位置傳感器信號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào),用來控制逆變橋各功率管的通斷, 產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩; 接受速度指令和速度反饋信號(hào), 用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速; 提供保護(hù)和顯示等等。由于無刷直流電動(dòng)機(jī)是以自控式運(yùn)行的,

18、 所以不會(huì)象變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組,也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。中小容量的無刷直流電動(dòng)機(jī)的永磁體, 多采用高磁能積的稀土釹鐵硼 (Nd-Fe-B) 材料。因此,稀土永磁無刷電動(dòng)機(jī)的體積比同容量三相異步電動(dòng)機(jī)縮小了一個(gè)機(jī)座號(hào)。歸根到底是在尋找控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩近三十年來針對(duì)異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的研究,稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)必將以其寬調(diào)速、無刷直流電機(jī)因?yàn)榫哂兄绷饔兴㈦姍C(jī)的特性小體積、 高效率和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速誤差小等特點(diǎn)在調(diào)速領(lǐng)域顯現(xiàn)優(yōu)勢(shì)。, 同時(shí)也是頻率變化的裝置, 所以又名直流變頻,國(guó)際通用名詞為 BLDC.無刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率,低速車t矩,轉(zhuǎn)速精度等都比任何控制

19、技術(shù)的變頻器還要好,所以值得業(yè)界關(guān)注.本產(chǎn)品已經(jīng)生產(chǎn)超過55kW,可設(shè)af到400kW,可以解決產(chǎn)業(yè)界節(jié)電與高性能驅(qū)動(dòng)的需求。2 、了解 PIC16F72 單片機(jī):PIC16F72 單片機(jī)的主要性能首先我們對(duì)外部時(shí)鐘輸入:它的頻率是20MHz;其中有2K字14位寬的程序存儲(chǔ)空間,伴隨著 128 字節(jié) 8 位寬的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間,另外還有8 個(gè)中斷, 3 個(gè) 8 位 I/O 口以及PORTA、PORTB PORTC還有三個(gè)定日器模塊:TIMERQ TIMER1、TIMER2隨帶著一個(gè) CC唯塊;8位5通道的AD轉(zhuǎn)換器。PIC16F72 單片機(jī)的功能特性(1) 功能部件特性帶 8 位 AID 轉(zhuǎn)換輸入

20、 高驅(qū)動(dòng)電流,I/O腳可直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管(LED)顯示每個(gè)I/O引腳最大灌電流 25mA每個(gè)I/O 引腳最大拉電流25mA雙向可獨(dú)立編程設(shè)置I/O 引腳8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMRO帶8位預(yù)分頻有1路捕捉輸入/比較輸出/PWM俞出(CCP)16 位定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器TMR 1,睡眠中仍可計(jì)數(shù)8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR2,帶有8位的周期寄存器及預(yù)分頻器和后分頻器(2) 微控制器特性內(nèi)置上電復(fù)位電路(POR)上電定時(shí)器,保障工作電壓的穩(wěn)定建立振蕩定時(shí)器,保障振蕩的穩(wěn)定建立斷電復(fù)位鎖定, 即當(dāng)芯片電源電壓下降到某一值以后時(shí), 使芯片保持復(fù)位, 當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常后恢復(fù)運(yùn)行內(nèi)置自振式(RC振蕩)看門狗程序保密位

21、,可防程序代碼的非法拷貝掉電保護(hù)電路在線串行編程PIC16F72 單片機(jī)的引腳排列(1)MCLR:清除 (復(fù)位 )輸入。其中MCL麗低電平時(shí),對(duì)芯片復(fù)位;該管腳的電壓不能超過VDD否則會(huì)進(jìn)入測(cè)試方(2)RA0-RA5 :雙向可編程,亦可作為并行口。電池欠壓信號(hào):電池電壓經(jīng)分壓后接單片機(jī)管腳 3 。轉(zhuǎn)把復(fù)位信號(hào):由單片機(jī)的第4 腳讀入剎車信號(hào):剎車信號(hào)由單片機(jī)的第5 腳讀入。(3)OSC1、OSC2為振蕩器晶振。(4)RC0-RC7:數(shù)字I/O(5)RB0-RB7:數(shù)字I/O(6)VDD : +5V 電壓輸入PIC16F72 單片機(jī)各個(gè)模塊的具體工作任務(wù)最小系統(tǒng)模塊:引腳 1 相連的是復(fù)位電路,

22、引腳1 也是程序的高壓燒寫口 ; 引腳 9 和引腳10分別是震蕩電路的輸入口和輸出口,連接的是16MHz的晶振;引腳20和引腳8、引腳 19 是電源電路部分,分別接5V 電源和地。功能模塊: 模擬信號(hào)輸入處理模塊: 模擬信號(hào)的處理主要是通過單片機(jī)的 A/D 轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)的。引腳2檢測(cè)流過電機(jī)的電流信號(hào)并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,進(jìn)過運(yùn)算后用于控制PWMb空比,盡可能達(dá)到電機(jī)最合適的工作電流; 引腳 3 檢測(cè)電源電壓,經(jīng)A/D 轉(zhuǎn)換后經(jīng)過運(yùn)算判斷電壓是否過低,以此為依據(jù)保護(hù)電池; 引腳 4 檢測(cè)手柄的輸入電壓,單片機(jī)根據(jù)這個(gè)量調(diào)節(jié)電機(jī)輸出的總功率,從而調(diào)節(jié)電機(jī)的速度。數(shù)字輸入信號(hào)處理模塊: 引腳 5 處理

23、剎車信號(hào), 平時(shí)處于高電平狀況, 當(dāng)按下剎車開關(guān)時(shí), 變?yōu)榈碗娖剑?這時(shí)單片機(jī)輸出剎車命令,只要當(dāng)引腳 5 恢復(fù)成高電平狀態(tài)時(shí),在停止剎車動(dòng)作 ; 引腳15 、引腳16 、引腳17 分別輸入電機(jī)的霍爾位置信號(hào),通過這三個(gè)信號(hào)的組合確定電機(jī)此時(shí)的轉(zhuǎn)子位置,并調(diào)整輸出的換相信號(hào)。引腳 21 為外部中斷引腳,平時(shí)處于高電平狀態(tài), 當(dāng)出現(xiàn)過流時(shí), 輸入信號(hào)從高電平變?yōu)榈碗娖剑?中斷標(biāo)志位置1 , 由于 PIC16F72只有一級(jí)中斷優(yōu)先級(jí),所以當(dāng)中斷被其他中斷程序占用時(shí),也應(yīng)定時(shí)檢查外部中斷標(biāo)志位, 以免因中斷時(shí)間過長(zhǎng)而燒毀電機(jī)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出模塊:引腳 13輸出PWM言號(hào),調(diào)節(jié)電機(jī)的速度和電樞電流 ;引腳23、引腳24、引腳25 輸出逆變橋的下橋驅(qū)動(dòng)信號(hào),引腳26、引腳 27、引腳 28 輸出逆變橋的上橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)。引腳 22 只在電樞電流比較大的情況下才使用。以上是我在這次實(shí)習(xí)中著重學(xué)習(xí)的東西, 其實(shí)還有很多, 這里只是一些內(nèi)容比較重要,而且比較難的東西,自己在這段時(shí)間通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)無刷直流電機(jī)與PIC16F72 單片機(jī),使我重新認(rèn)識(shí)到了無刷直流電機(jī)與PI

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