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霍尔元件在跑步机中的应用

返回列表 来源:华芯霍尔元件 浏览:0 发布日期:2019-08-07 13:58:50【

霍尔元件传感器随着时代的发展,已经应用到了各行各业,已经从工业、信息行业深入到了日常的家电、健身等器材方面。健身器材方面最常见的就是跑步机,其中就使用到了双极性霍尔元件用于跑步机的测速功能。
传统的跑步机驱动系统为永磁直流有刷电机调速,但由于其固有的缺点,即有机械换向器和电刷从而导致电机容量有限、噪声大且可靠性不高,促使人们寻找一种低噪声、高可靠性和高效率的驱动电机。
随着电力电子技术和微控制技术的迅速发展而成熟起来的永磁无刷直流电动机具有体积小、重量轻、效率高、噪声低、容量大且可靠性高等优点,因此使用霍尔元件无刷直流电机取代传统的直流电机作为跑步机驱动电机具有较大的研究价值。
内置霍尔元件位置传感器的无刷直流电动机(BLDCM)为控制对象,提出了基于DSP芯片TMS320LF2407A的永磁无刷直流电动机调速系统设计方案。采用DSP系列芯片进行调速系统的设计,能够简化系统结构、降低系统成本、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。
首先,推导了永磁无刷直流电动机的主要公式,建立了其数学模型并对其调速原理和调速方法进行了研究。接下来,提出了无刷直流电动机位置、转速和电流三闭环数字化控制方案。系统以TMS320LF2407A为处理器,功率电路采用单电源供电的三相桥式驱动器IR2130构成,并采用高速光电耦合隔离芯片6N137对PWM输出信号实现光电隔离。设计了控制电路,主要包括霍尔元件位置传感器状态检测电路、电流检测电路、和保护电路等。保护电路实现过流保护、欠压保护、过压保护和过热保护的功能。整个系统的硬件设计采取了很多EMC措施,增强了系统的可靠性。

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