应用于光伏水泵系统中的无位置传感器无刷直流电机的控制
系统软件采用模块化设计,包括初始化模块,PWM中断模块,捕捉中断模块,采样保护模块。PWM中断模块实现了无刷电机的步进起动,自由切换运行。PWM中断模块的流程图如图3所示。
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初始化模块主要完成程序所用变量的初始化,PWM中断初始化,捕捉中断初始化,发初始定位脉冲;捕捉中断完成反电势过零点的捕捉及换相周期的确定;采样保护模块主要用来采集直流侧电压和电流,以及判定和处理故障。实验数据证明,换相时刻的准确性和相位跟踪的快速性对电机控制的性能影响极大,电子开关的准确换相点每次都在该相不激励绕组的反电势过零后30°的电角度位置,由于电机的运行是变速运行,换相周期是变化的,所以并不能准确确定延迟30°电角度的换相时间,只能根据前若干个换相周期的变化趋势,对该次换相时刻进行合理有效的滤波和预估,有数字滤波和锁相跟踪两种方式。
图4为系统正常运行时测得的线电压波形,毛刺部分是由PWM斩波和换相引起的。从图中可以看出,电压波形比较接近于理想情况,说明换相点准确,从而验证了对整个系统控制思想是正确的。
5 结语
上述思想已经在500W太阳能光伏水泵系统中得到验证。系统起动时起动电流正常,步进起动结束后加速平稳。
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