1、無刷直流電機調速系統中的電子換向器電力電子技術研究的內容包括三個方面：電力電子器件、變流電路和控制電路。電力電子變流技術在工業化領域有著廣泛地應用。如電機拖動及其調速系統中都會用到變流技術，因此簡單、實用、控制準確的觸發和驅動電路就顯得尤其重要。本 文介紹由8098單片機控制的一種電子換向器在IGBT逆變器中的應用，用于無刷直流電機的調速系統。1系統硬件組成及其原理本系統為轉速電流雙閉環調速系統，被控對象是無刷直流電機，如圖1所示。圖1調速系統框團無刷直流電機是由一組變流器、一臺同步電機和一個轉子位置檢測器組成。主電路由蓄電池，電容以及IGBT逆變器組成，如圖2所示。但無刷直流電機中的變流 器

2、和一般變流器不同，它受控于轉子位置檢測器，是一個所謂“自控式逆變器。無刷直流電機繞組中流過的電流和通常電機中所通過的電流不同。以三相Y連接全控橋兩兩導通電路為例，所謂兩兩導通是指每一瞬間只有兩個功率管道通，每隔1/6周期60度電角度換向一次，每次換向一個功率管，每一個功率管導通120度電角度。位置信號發生器既用來產生位置信號，又可輸入8098進行測速和轉向判別。控制電路由8098單片機及其外圍電路組成。控制系統將直流電變成三相可調 的交流電，實現調壓調速。電流環是利用滯回比擬器對電流進行跟蹤控制。轉速環 那么是由8098單片機實現轉速的數字 PI調節以及電機運行狀態的判別。外圍電路主要是由鍵盤

3、電路、數模轉換電路、EPROM(2764)驅動輸出電路等組成。由上述可知電機的調速系統應該是一個完整而又相對復雜的整體，由于篇幅有限，以下僅對逆變器的觸發和驅動電路作比擬詳細地介紹。2.電子換向器根據三相橋式逆變器對觸發脈沖的要求，PWMfe子換向器即是綜合電流調節器輸出的PWM信號、電機轉向、轉矩等多種控制信號，產生逆變器開關觸發信號的主要部件。本系統使用一片EPROM 2764來實現控制邏輯。即將 2764的地址線作為輸入信號端，數據線作為輸出信號端，預先將電機各種運行狀態下的開關信號存入EPRO中，對應不同的輸入信號，輸出相應的控制信號。電子換向器的電路圖如 圖3所示。表1為電機正常工作

4、的情況下，處于正轉電動狀態時的開關狀態表。其中EPROI地址線所輸入的信號為：276-474004049H>>F啤nilsFWf'5A0:保護信號，“1 ：正常運行，“ 0：故障運行。A1：電流調節器輸出的 PWMI號，電流調節器在本系統中采用的是滯回調節器兩態調節器，對電機定子電流進行直接跟蹤控制，即將電流給定值和電流反應的實時采樣值輸入到比擬器，有滯回比擬器調節開關元件的導通關斷時間，從而調節電流大小，“ 1：高電平。“ 0：低電平。A2:轉矩信號電動、制動信號，“1：電動狀態，“ 0：制動狀態。A3A5轉子位置信號PAPBPC。A6:限速回饋制動信號，“ 1正常，“

5、0制動。A7:緊急停機信號，“1正常，“0停機。A8:轉向信號，“ 1正轉，“ 0反轉。圖中，與非門4049、非門7406以及和它相連的電阻組成的電路的作用是完成 電平之間的匹配。3.驅動電路IGBT是集MOSFE的電壓鼓勵和GTR勺大電流低導通電阻等優點于一體的器件， 其驅動電路采用IGBT的專用驅動模塊 EXB841,其驅動電路如圖4所示。系統正常 工作時，當PWMt號為高電平時，EXB841的14腳變低電平，在15腳和14腳之間 有電流流過，3腳和11腳間輸出+15V電壓，開通IGBT。當IGBT過流時，EXB841 的6腳通過快速二極管 D1檢測到C點電位升高，3腳輸出電壓逐步降低，慢

6、速關 斷IGBT。假設延時后過流仍未消失，那么認為是真短路，5腳變低電平，使光耦工作，輸出封鎖信號去封鎖 PW脈沖，使IGBT完全關斷。驅動電路中的“ GND所指地為 驅動電路地，為了平安，圖中驅動電路和控制電路通過光耦個離開了，所以驅動電路和控制電路不共地。m址« 1黑件*A3-hA3-A2-AlTJ'?T«'T4TitpO21卍IFI*'wIXMJCFIC：TW口：2H2陽ODEH-Or'b1b1E!?0*KOOCDH-X*b'艸KwOFFH，'0(1"I*31*?卜'Iv山l«MD7H-T3&

7、lt;-T斗1*?hom,O'I1W0-I*3(b1*'WQ5H'X*'bWHI2i*5QFfflQwI'1b1WI'11-'1-QCDFH存T3HKD-KI*5ODBH-I-1r1Wpi-'2WDH-X*X卜WILL*5OFfK,o21-O*1I-'-g2eT®Q；22I*-1pE7H-sI*52221*4rOOGSWX->?知I*32ap詰醮a0-21+5卜忖2&OEFH.Tl<2g2如MW2L121-'(K2OCEDH，X?X-J222如arm*1o-1222bj2200PMT如TSit-0-1J1J3LJ