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本课题是国家重点工程11号工程的配套项目。本课题的目标是开发出能符合11号工程总体系统要求的无刷直流电动机及其小型化伺服驱动控制器,代替原来系统的无刷直流电动机及其伺服驱动控制器,并要求开发出的无刷直流电动机及其伺服驱动器能满足高精度、高可靠性军用雷达天线的伺服驱动。信息产业部电子第14研究所在原来某系统中应用的无刷直流电动机和伺服驱动控制器组件存在若干问题,如驱动控制电路零位不对称,缺乏保护功能,调速性能和机械特性差,价格高,器件难以购得等缺点。
为了解决原来无刷直流电动机伺服驱动控制器的上述问题,我课题组承接了该任务,成立课题攻关项目组。我们的目标是采用新的控制电路与控制方式,研制出能满足11号工程的无刷直流电动机组件(包括无刷直流伺服电动机和小型化伺服驱动控制器)。经过一年多的研究与实验,我们解决了原产品存在的问题,改进了电动机结构和伺服驱动的控制电路,成功地完成了无刷直流电动机及其伺服驱动控制器研究工作,系统的各项性能指标都达到课题的要求,性能指标达到国外先进水平,满足了11号工程机载雷达天线伺服驱动系统的要求,替代了国外同类产品,节约大量资金,使我国在该领域的技术水平有了较大提高。
我们在开发研制无刷直流电动机及其小型化伺服驱动控制器组件项目中,本人承担了伺服驱动控制器的研究工作,主要解决了下述问题:
●采用新的控制电路与控制方式,使得驱动控制器的成本大大降低。原来电子第十四研究所的伺服驱动控制器中的关键器件PWR—82333一片就要人民币3万元;
●采用光电隔离,功率电源和控制回路的电源隔离,驱动电路地和控制电路地分开等措施,使得无刷电动机伺服驱动控制器的抗干扰能力增强;
●增加了零点调整电路,解决了原来伺服驱动控制器零点不对称问题;
●采用速度,位置与电流闭环反馈,伺服性能得到很大改善;
●采用内部直流—直流转换电路,简化电源种类。
本论文从分析无刷直流电动机工作原理出发,阐述了三相无刷直流电动机的多种驱动控制电路和工作原理,然后分析了原来的无刷直流电动机伺服驱动控制器的问题,提出解决方案,研制出新的小型化无刷直流电动机伺服驱动控制器。