電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告

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(guò)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(wèn)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(shū)館查閱關(guān)于

2、無(wú)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(wú)刷直流電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)有 初步的了解。3. 通過(guò)借鑒和分析關(guān)于無(wú)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(wú)刷直流電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)過(guò)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(shū)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，需要不斷的補(bǔ)充知識(shí)修正設(shè)

3、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(lái)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(wú)刷直流電機(jī)：無(wú)刷直流電機(jī)即直流無(wú)刷電機(jī)。無(wú)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(wú)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(wú)刷直流電機(jī)是指無(wú)電刷和換向器（ 或集電環(huán)） 的電機(jī)，是不用電刷進(jìn)行換向，而是采用電子

4、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(wú)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(wú)噪聲，性能可靠、永無(wú)磨損、故障率低 ;6 、較高的轉(zhuǎn)速范圍。1.1 工作原理無(wú)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)，以控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和制動(dòng); 接受位置傳感器

5、信號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào)，用來(lái)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(lái)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(méi)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)

6、動(dòng)電機(jī)的性能。微處理機(jī)速度亦越來(lái)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(lái)越小; 像模擬 /數(shù)字轉(zhuǎn)換器、脈沖寬度調(diào)制等。直流無(wú)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(méi)有直流電機(jī)機(jī)構(gòu)上缺失的一種應(yīng)用。1.2 結(jié)構(gòu)直流無(wú)刷電機(jī)是同步電機(jī)的一種，也就是說(shuō)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=120.f / p 。在轉(zhuǎn)子極數(shù)固定情況下，改變定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率就可以改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。直流無(wú)刷電機(jī)即是將

7、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(shuō)直流無(wú)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(wú)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。電源部可以直接以直流電輸入( 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(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。換流器一般由6個(gè)功率晶體管（q1q6）分為上臂（q

8、1、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(kāi)關(guān)?？刂撇縿t提供pwm水沖寬度調(diào)制）決定功率晶體管開(kāi)關(guān)頻度及換流器換相的時(shí)機(jī)。直流無(wú)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(lái)做為速度控制并不能拿來(lái)做為定位控制。1.3 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;

9、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(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍廣，過(guò)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(méi)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1.1 、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)。1.4 應(yīng)用 無(wú)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)化以及航空航天等等。總的來(lái)說(shuō)，無(wú)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)

10、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(kāi)環(huán)控制。可變負(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)用上光電和一些同步設(shè)備。過(guò)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(wú)刷電

11、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(wú)刷電機(jī)的品種是較多的，但性能優(yōu)良的無(wú)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(wú)刷電機(jī)進(jìn)行探索與研究。1.5 電機(jī)分類1.5.1 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(wú)刷電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)完全一樣。直流無(wú)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

12、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(wú)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(wú)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(wú)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(lái)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)，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)。

13、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(wú)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(kāi)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(kāi)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?/p>

14、作控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、電流（ 或轉(zhuǎn)矩 ） 以及保護(hù)電機(jī)的過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱等。上述參數(shù)容易轉(zhuǎn)成模擬信號(hào)，用此來(lái)控制較簡(jiǎn)單，但從發(fā)展來(lái)看，電機(jī)的參數(shù)應(yīng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，通過(guò)數(shù)字式控制電路來(lái)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(wú)刷電動(dòng)機(jī)是發(fā)展較快的新型電機(jī)。由于各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域需要各自獨(dú)特的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，所以直流無(wú)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、

15、 cd 主軸驅(qū)動(dòng)用扁平式無(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，研究和開(kāi)發(fā)中小功率的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)也成當(dāng)務(wù)之急。1.5.2 無(wú)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(lái)的，但它的驅(qū)動(dòng)電流是不折不扣的交流;

16、無(wú)刷直流電機(jī)又可以分為無(wú)刷速率電機(jī)和無(wú)刷力矩電機(jī)。一般地，無(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(wèn)題，致使無(wú)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)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(wèn)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

17、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(lái)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(lái)控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速; 提供保護(hù)和顯示等等。由于無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是以自控式運(yùn)行的，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(wú)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-

18、fe-b) 材料。因此，稀土永磁無(wú)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)。近三十年來(lái)針對(duì)異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的研究，歸根到底是在尋找控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的方法，稀土永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)必將以其寬調(diào)速、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)。無(wú)刷直流電機(jī)因?yàn)榫哂兄绷饔兴㈦姍C(jī)的特性, 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(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率, 低速轉(zhuǎn)矩, 轉(zhuǎn)速精度等都比任何控制技術(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(guò)55kw, 可設(shè)計(jì)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)：

19、2.1 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)定時(shí)器模塊：timer0 、 timer1 、 timer2隨帶著一個(gè)ccp 模塊 ;8 位 5 通道的 ad 轉(zhuǎn)換器。2.2 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

20、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 輸出 (ccp)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 tmr 1 ，睡眠中仍可計(jì)數(shù)9 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，可防程序代碼的非法拷貝掉電保護(hù)電路在線串行編程2.3 pic16f72

21、 單片機(jī)的引腳排列(1)mclr: 清除 ( 復(fù)位 )輸入。其中 mclr 為低電平時(shí)，對(duì)芯片復(fù)位; 該管腳的電壓不能超過(guò)vdd ,否則會(huì)進(jìn)入測(cè)試方式。(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2.4 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，引腳1 也是程序的高壓燒寫口; 引腳

22、9 和引腳 10 分別是震蕩電路的輸入口和輸由口，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(guò)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(guò)電機(jī)的電流信號(hào)并進(jìn)行 a/d轉(zhuǎn)換，進(jìn)過(guò)運(yùn)算后用于控制pwm占空比，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(guò)運(yùn)算判斷電壓是否過(guò)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 處理剎車信號(hào)，平時(shí)處于高電平狀況，當(dāng)按下剎車

23、開(kāi)關(guān)時(shí)，變?yōu)榈碗娖?，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(guò)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(guò)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(guò)長(zhǎng)而燒毀電機(jī)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸由模塊：引腳 13輸由pwm信號(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(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)無(wú)刷直流電機(jī)與pic16f72 單片機(jī)，使我重新認(rèn)識(shí)到了無(wú)刷直流電機(jī)與pic16f72 單片機(jī)的重要性，以及無(wú)刷直流電機(jī)在未來(lái)的發(fā)展前景，這更加堅(jiān)定了