浙江理工大学本科毕业设计（论文）

图3-9 正转电磁场的逆变桥门控逻辑构成

电机三相霍尔输出与反转电磁场相对应的三相绕组的真值表的建模，如下图 3-10所示：

图3-10 反转电磁场的逆变桥门控逻辑

其内部结构如下图3-11所示：

图3-11 反转电磁场的逆变桥门控逻辑构成

用一个常值模块（F/R）模拟正反转按钮，用来控制选择具体采用哪个逆变

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桥门控逻辑。模块框图如下图3-12所示：

图3-12 电机正反转选择器

其内部结构如下图3-13所示：

图3-13 电机正反转选择器构成

3.3.3.3 任务3：电机制动控制?各相绕组短接制动

图3-14 制动模块

图3-15 制动模块构成

用一个阶跃模块（Brake）模拟制动按钮。制动时，关闭所有逆变桥下端的

MOS管，开启逆变桥上端的所有MOS管。使得上端MOS管短路BLDC绕组，

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实现短接制动。功能模块如上图3-14所示：

其内部结构如上图3-15所示：

在实际的应用，由于在电机高转速时，采用这种制动方式会产生很大的制动电流而烧毁MOS管或电机绕组，故一般在电机的转速下降到一定值时才采用这种方式开始制动。

3.3.3.4 任务4：逆变桥MOS管过流保护控制

仿真模型直接采用BLDC模型的相电流，运算判断是否过流而生成过流保护

信号。过流监测模块如下图3-16所示：

图3-16 过流监测模块

其内部结构如下图3-17所示：

图3-17过流监测模块构成

只要一次触发后，在这个系统上电运行周期内，这个触发的保护信号始终有

效，直到下次系统上电。

这个保护信号如果触发使能（1），将触发如下的过流保护模块，全部关闭逆

变桥的MOS管。模块如下图3-18所示：

图3-18 过流保护模块

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其内部结构如下图3-19所示：

图3-19 过流保护模块构成

3.3.4 Simulink仿真设置

由于仿真模型包含如BLDC模型等具有连续状态的用常微分方程描述的模

型，故需要常微分方程的数值积分算法（ODE算法）来求解；另一方面由于系统涉及较复杂的状态的求解，且系统的仿真时间较长，故选用变步长算法能显著提高仿真效率[16]。

模型实际选用了变步长(Variable-step)，ode23tb(stiff/TR-BDF2)求解器。最大

仿真步长（Max step size）:1e-5;相对仿真误差（Relative tolerance）:1e-5;最小仿真步长（Min step size）:auto;绝对仿真误差（Absolute tolerance）:auto； 初始仿真步长（Initial step size）:auto；

而由于系统中涉及电力电子器件模型，在仿真时需要通过调用Powergui模块

来设定电路的求解方式。模块外形如下图3-20所示。

图3-20 Powergui模块

其提供的求解方式可分为：

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