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无刷直流电机(BLDCM)既具有交流电机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点,又具有直流电机的运行效率高、励磁损耗小以及调速性能好等诸多特点,使它一经出现就以极快的速度得到发展和普及。在航空航天和汽车工业等能量有限的供电系统中,由于无刷直流电机的功率较大,对驱动系统的效率和可靠性都要求较高,研究无刷直流电机驱动效率,并实现高效驱动,具有迫切需求。本文围绕BLDCM驱动效率,开展了BLDCM高效驱动控制技术研究,主要研究内容和结论如下:1.在阐述了课题的背景、意义以及国内外研究现状的基础上,详细分析了无刷直流电机的基本结构、工作原理以及数学模型,基于Matlab/Simulink仿真软件建立了无刷直流电机驱动系统的仿真模型,以TI公司的TMS320F2812DSP为主控芯片,研制了无刷直流电机驱动系统的实验样机,实验样机和仿真模型具有较好的吻合度。2.基于整体驱动系统,推导了逆变电路损耗和电机损耗。为减小逆变电路损耗,采用了一种新型驱动系统主电路及其控制方法,通过添加前级双向级联Buck-Boost电路,利用同步整流技术减小逆变电路的开关损耗和续流损耗。新型驱动系统的相电流较为平直,能够很好地消除续流损耗,减小开关损耗和电机铁耗,抑制转矩脉动,达到高效驱动的目的。3.为提高电机运行中的驱动效率,研究了不同驱动方式对驱动效率的影响,分析了空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理,编写了驱动控制程序,实现了无刷直流电机正弦波SVPWM驱动控制。试验对比了PWM驱动和SVPWM驱动,结果表明,相比方波PWM驱动,开关损耗最小SVPWM驱动效率提高1.5%,常规SVPWM驱动效率提高2.5%。4.为进一步提高驱动效率,研究了能量回馈制动控制技术。在分析了其控制原理和调制方式的基础上,推导了不同调制方式下的数学模型,针对传统恒转矩回馈制动方式中逆变电路损耗较大的缺点,提出了基于同步整流技术的回馈制动控制新方法,得出了调制导通功率器件的逻辑顺序,新型控制方法既能高效回馈能量,又能缩短制动时间。