基于嵌入式的无刷直流电机调速系统

郑清兰，陈小勇，陈冬冬

(闽南理工学院 实践教学中心，福建 石狮 362700)

无刷直流电机是一种多用途电机，可做为伺服电机或直流电机来使用，广泛应用在自动化仪器、医疗器械、航天科技、机床等设备上，其整体结构简单、维护简便。电机采用换相将电能转换为机械能，具有较好的启动和调速性能，运行过程稳定且转速高，其常用的调速控制方式有电枢串电阻调速、变磁通调速和调节电枢电压调速[1]。串电阻调速只能实现有级调速不能实现平滑调速，变磁通虽然能达到平滑调速但是所调的范围较小，一般只能配合调压方案在电机的额定转速上做小范围的弱磁提升，因此在实际运行应用中常常通过调节电枢电压的方式来实现转速的控制。随着嵌入式DSP的发展，无刷直流电机的控制逐渐采用DSP系列芯片实现数字化智能控制。本文从无刷直流电机的结构、原理及数学模型进行阐述和研究，最终实现基于嵌入式芯片TMS320F28335的无刷直流电机调速系统，并研究和设计电路的硬件电路和软件系统，分析各个电路的作用，最后选用92BL-2015H1-LK-B型电机，在CCS3.3开发环境下编写程序并运行，完成整个系统的测试。

1 无刷直流电机的结构、工作原理和模型

1.1 无刷直流电机的结构

无刷直流电机主要有位置传感器，电子开关线路、电动机三大部件构成，其结构如图1所示。其中，电动机由定子和转子组成，定子一般为多相，用于实现运动过程中的能量转换，转子由永磁体构成，与定子绕组一起旋转产生旋转磁场使电机连续转动；……