1. 研究目的与意义

众所周知，直流电机具有最优越的调速性能，主要表现在调速方便（可无级调速），调速范围宽，低速性能好（启动转矩大，启动电流小），运行平稳，噪音低，效率高，应用场合从工业到民用（如家电、汽车等）场合极其广泛。

但是由于无刷直流电动机的功率因数高，又无转子损耗所以效率很高，转子转速严格与电源频率保持同步，转子磁场用永久磁铁产生。

磁铁现在多采用稀土永磁材料，我国稀土材料的贮量占世界贮量的70%左右，发展永磁无刷直流电动机正是我们应该充分发挥的资源优势，目前这种电机广泛应用于数控机床的进给驱动，机器人的伺服驱动以及新一代家用电器的变速驱动中，由于变频调速方法具有高效率、宽范围和高精度的调速性能，因此应用前景十分看好。

2. 课题关键问题和重难点

（1）掌握永磁直流无刷电机结构的特点（2）理解永磁直流无刷电机的工作原理（3）熟悉C51芯片引脚功能，并掌握用protel软件绘制最小系统（4）通过C51微处理器设计其硬件并使其具有对永磁直流无刷电机进行无级调速功能

3. 国内外研究现状（文献综述）

1、控制原理无刷直流电机主要由电机本体、电子换相电路、位置传感器3 部分组成，电机本体离不开控制系统，因此控制器是无刷直流电机组成中必不可少的一个环节。

无刷直流电机的原理如图1 所示。

电子换相电路与位置传感器相互配合共同作用，控制无刷直流电机的定子各相绕组通电时间与次序起到类似于直流有刷电机的机械换向器和电刷的功能，当转子跟随定子磁场旋转的时候，电子换相电路接受到位置传感器输入的信号后，将功率按一定的次序关系平均分配给无刷直流电机的定子绕组，使之产生持续不断的转矩以拖动转子旋转。

4. 研究方案

选用目前汽车上使用较多的飞思卡尔公司的c51微处理器，设计电机的控制系统的硬件部分，包括16位微处理器的最小系统，驱动电路和保护电路，最终成果为电路图，pcb图和设计论文。

无刷直流控制器采用c51微处理器，外围电路简单并且芯片功耗低，该控制器硬件具有电路简单，成本低，稳定性好，便于操作和维护的特点。

主要完成对永磁无刷电机的起停控制，正反转控制，换向控制，调速控制，以及对电流，电压检测和控制等。

5. 工作计划

毕业设计前一学期末 完成英文翻译，收集、查阅、文献资料并准备开题报告。

第1周 完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。

第2周 英文翻译经指导老师批阅合格并确认后，上传至毕业设计管理系统。