基于C8051FIMO单片机霍尔定位高速电动门无刷电动机驱动控制系统

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摘要：介绍中了一种新型电动门驱动及控制系统。电动门由无刷直流电动机驱动，C8051FIMO单片机控制，
由无刷电动机霍尔位置信号实现电动门的定位。
0引言
随着经济的快速发展，高速电动门(以下简称
电动门)的使用Et益广泛。电动门的几何尺寸不仅
越来越大，而且提升和下放速度也越来越高。如大
, X2 J( X# I) c% Z- w/ h3 F5 Q型仓库、会展中心的电动门宽可达10 m，高接近5
m，提升和下放速度要在1 m／s以上。目前电动门
! B) q! M4 `8 i1 p% Y7 J- f一般采用异步电动机驱动，控制系统由变频器和可
$ T2 F' U9 m  O9 v% V% i编程控制器PLC构成，采用编码器定位。众所周
$ H+ p9 U# v/ I& Z; U知，异步电动机效率低，编码器安装比较麻烦，还需
要机械(或电磁)制动装置，变频器和编码器成本也
3 |- t6 F. \. M+ ~/ `* B, k较高，这些会使系统成本增加，影响电动门产品的市
4 w1 ?' G) _( P# N+ e* f% o; G场竞争力‘1|。
8 j; i+ F2 P* [. i本文研究一种基于霍尔信号定位、稀土永磁无
刷直流电动机(以下简称无刷电动机)驱动的新型
高速电动门控制系统。首先，无刷电动机不仅具有
良好的加、减速性能，而且还可以用反映电机转子位
置的霍尔信号来实现电动门的定位，省去了传统电
0 q  {5 Z( v. E动门中的定位编码器，简化了系成结构，降低了成
本；其次，采用永磁无刷电动机驱动的电动门，下放
时电机仍处于电动运行状态，而不是传统电动门异
步电动机驱动需要的制动状态，这是由于无刷电动
6 H: j$ Y6 T) c, S机永磁转子磁拉力所产生的制动力矩，通过减速机
的放大，制动力矩如果大于电动门的重力力矩，电动
8 u& _) T5 y6 {( j. |9 y门便不能由重力力矩拖动下放，必须依靠无刷电动
$ G' K7 J/ A- f7 x- ~7 T机的反向电动运行才能实现电动门的下降，这样系
统控制得以简化；第三，在传统电动门中必须有机械
或电磁制动装置，当控制器外部停电时，制动装置能
“锁住”电动门，以保证系统的安全，而无刷电动机
驱动的电动门则可省去该制动装置，当控制器断电
* F; k/ [% Q- ]4 a3 \时，无刷电动机通过减速机放大的制动力矩同样能
“锁住”电动门。
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C8051FIMO单片机是低功耗系统