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基于Matlab的无刷直流电机双闭环调速系统研究


第1 5卷 第 1期  重庆科 技学 院学 报 ( 自然科 学版 )   2 0 1 3年 2月  基 于 Ma t l a b的 无 刷 直 流 电机 双 闭环 调 速 系统 研 究  张鹏 飞  谢 荣义  郭 亚飞  杨 杰  朱桁序 杨 康  ( 江 苏科技 大学 电子 信 息学 院 ,江 苏 镇 江 2 1 2 0 0 3 )   摘 要: 介绍无刷直流 电机

的数学模型 , 建立基于 Ma t l a b / S i mu l i n k的三相无刷直流 电机双 闭环 P I 控制调速系统模  型。仿真结果 表明 , 该模型运行平稳 , 具有 良好 的静 、 动态特性 。   关键 词 : 无刷直流 电机 ; 双 闭环 ; Ma t l a b ; 仿真  中图分类号 : T M3 0 2   文献标识码 : A   文章编号 : 1 6 7 3—1 9 8 0 ( 2 0 1 3 ) 0 1— 0 1 7 8— 0 4   1   无刷 直 流 电机 数 学 模 型  以 常用 的 “ 两两 导通 , 三相六状 态” 工 作 方 式  e  e   一分别 为反 电势 ; i  i  i c 一分别 为 相 电流 ;   一 分别 定 子 电 阻 , , J 、   一分 别 为 电机 的 自感 、 互  感; P一 微 分算 子 ; u   一 中性 点 电压 。   由式 ( 1 ) 可 得 电机 的等效 电路 , 如图 2所示 。   的 星形 三 相 方 波 无 刷 直 流 电机 为 例 ( 见图 1 ) , 分  析 其数 学 模 型 。 为 简 化 分 析 , 假 设 三 相 绕 1组 对  称, 磁 路不 饱 和 , 不考虑齿槽效应 , 忽略磁滞 、 涡 流  等 的 影响  。   图 2 无刷 直流 电机 等 效 电路   C   三相绕 组为 星形 连接 , 则有 : i A +i B +i c=0, 由   式( 1 ) 可推导 出中性点 电压方 程 :   图 1 三 相 无刷 直 流 电 机控 制 电 路  “ N   — :   :  一 一———  一 一     ( L 2 z   )   无 刷直 流 电机 的电压方 程可 表示 为 :   r I   R   0   0 . 1 I   : 电磁 转矩方 程 为 :   :   ( 3 )   l   0  R  0   I   L   J I   +   0   0   R  电机 运动方 程 为 :   一   = [ l L   三 一 0   L   0 —   M L   兰 一 0   M   ] _ J I p   [ l L   i   r R   ] J I   + [ l L   i e   R   ] J l   + [   l L N   ] . l J   式中:   u   一 分 别 为 三 相 定 子 绕 组 端 电压 ; e   收 稿 日期 : 2 0 1 2— 0 7—1 3   . , 警   ( 4 )   ( 5 )   反 电动 势为梯 形波 , 其 幅值与 电机转 速成 正 比 :   e=k o ∞   式 中:   一反 电动 势 系数 ;   一电磁转矩 ;   一负 载  转矩 ;   一 电机 角速 度 ; J一 转动 惯量 。   基金项 目: 教育部现代农业装备 与技术重点实验室开放基金项 目( 2 0 1 2 0 3 ) ; 2

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