晶圆清洗机无刷电机及其控制策略研究

题名:晶圆清洗机无刷电机及其控制策略研究
作者:戈小中
学位授予单位:湖北工业大学
关键词:晶圆清洗机;;无刷电机;;控制策略;;转矩脉动;;试验
摘要:

 晶圆清洗作业对无尘工作环境和清洗设备都有很高的要求。目前晶圆清洗机采用直流伺服电动机作为驱动电机,但碳刷的磨损给无尘工作环境带来了污染,增加了维护成本。稀土永磁无刷直流电动机取消了碳刷和换向器,可靠性高,免维护,高效率,是有刷直流电动机的理想替代电机。

 项目研究内容包括四个方面。首先,对集中绕组无刷电机相关理论问题进行研究,如分析表贴式无刷电机转子磁钢宽度与气隙磁密波形Neodymium magnets的关系,无刷电机无位置传感器检测位置方法—电感法,在此基础上试制出晶圆清洗机中空轴无刷电机；其次,在研究所已开发的通用无刷电机控制器基础上,设计并制作用于晶圆清洗机无刷电机控制器；再次,对晶圆清洗机无刷电机控制策略进行研究,然后进行软件开发和现场调试与试验；最后对方波无刷电机全速范围内的转矩脉动抑制进行研究,提出了低速、中速和高速的控制策略,然后软件设计和进行调试与试验。

 论文分为六章。第1章综述了晶圆清洗机驱动电机、无刷电机控制器以及其控制策略的发展现状,根据晶圆清洗机的生产工艺过程,介绍了对无刷电机驱动控制的要求；第2章分析了表贴式无刷电机转子磁钢宽度与气隙磁密波形的关系,研究了无刷电机无位置传感器检测位置方法—电感法,最后讨论了晶圆清洗机无刷电机的设计和工艺问题；第3章研究了基于DSP2407和三菱IPM的无刷电机控制器,介绍了整个控制器的硬件构成,详细说明了各个模块的功能及实现方法,给出了设计过程中出现的问题和解http://www.chinamagnets.biz/Neodymium/Ball-Neodymium-Magnets.php决办法；第4章对晶圆清洗机的控制策略进行了研究,选择改进的双闭环控制策略,然后进行了该控制策略的软件设计,最后进行了仿真和现场试验；第5章对方波无刷电机全速范围内的转矩脉动抑制进行研究,提出低、中和高速相应控制策略,然后进行该控制策略的软件设计与现场调试与试验,给出了试验结果；第6章全文总结。
学位年度:2010