開關磁阻電機(SR電機)驅(qū)動系統(tǒng)(SRD)是一種先進的機電一體化裝置,但是其較大的振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動問題制約了SRD的廣泛應用。本文以減小SR電機振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動為主題展開理論分析和實驗研究。主要內(nèi)容有:由于徑向力引起的定子徑向振動是SR電機噪聲的主要根源,因此徑向力的分析和計算是研究SR電機振動噪聲的基礎。本文利用磁通管法推導出徑向力的解析表達式,定性分析了徑向力與電機結(jié)構參數(shù)等之間的關系。根據(jù)虛位移原理,推導出基于矢量磁勢的電磁力計算公式。該計算方法求解電磁力時只需進行一次磁場計算,不但減小了計算量,同時計算精度較傳統(tǒng)虛位移法高。利用這一計算方法,求出了實驗樣機的轉(zhuǎn)矩及徑向力的精確數(shù)值解。針對在SRD性能仿真時,傳統(tǒng)的非線性插值不但耗時,而且對有限元計算數(shù)據(jù)量要求高的問題,本文利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡強大的非線性模型辨識能力,成功進行了SR電機磁鏈反演和轉(zhuǎn)矩計算的模型訓練,最后建立了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的SR電機精確解析數(shù)學模型。因為SR電機本體結(jié)構形式的選擇問題與振動噪聲大小有著密切的關系。本文從噪聲輻射和振動幅值角度探討了SR電機主要尺寸的確定;接著從對稱性、力波階數(shù)等角度研究了SR電機相數(shù)及繞組連接方式、極數(shù)、并聯(lián)支路數(shù)的選擇問題。并對一些常用的降低電機機械噪聲的措施和方法進行了綜述。系統(tǒng)振動特性的研究對于減小振動噪聲十分重要。本文從振動系統(tǒng)的運動方程出發(fā),導出了從激振力到振動加速度的傳遞函數(shù)和系統(tǒng)的自由振動解;然后利用機電類比法得出了SR電機定子系統(tǒng)的固有頻率以及振動振幅的解析解,定性分析了影響振動振幅的各種因素;最后利用基于能量法的有限元解法,通過建立不同的散熱筋結(jié)構形式、高度、根數(shù)以及形狀的SR電機三維有限元模型,分析得出了最有利于降噪和散熱的散熱筋結(jié)構是高度高、根數(shù)多、上窄下寬的梯形截面的周向散熱筋的結(jié)論。通過建立不同繞組裝配工藝下的SR電機三維有限元模型,分析得出了加強繞組剛度可以提高系統(tǒng)低階固有頻率的結(jié)論。通過比較實驗樣機的模態(tài)分析結(jié)果和運行實驗結(jié)果,證實了模態(tài)分析的有效性。仿真是計算SRD系統(tǒng)性能和預估電機振動的有效手段。本文在用MATLAB建立SRD系統(tǒng)的非線性動態(tài)仿真模型的基礎上,對SRD系統(tǒng)進行了穩(wěn)態(tài)性能仿真、動態(tài)性能仿真以及負載突變仿真。接著利用穩(wěn)態(tài)性能仿真,綜合考慮最大平均轉(zhuǎn)矩和效率這兩個優(yōu)化目標,對SR電機的開關角進行了優(yōu)化。最后結(jié)合由磁場有限元計算得到的徑向力數(shù)據(jù)表和穩(wěn)態(tài)性能仿真,通過非線性插值得到徑向力的波形,然后對徑向力波形進行了頻譜分析,從而找到其主要的諧波分量。在電機設計階段避免徑向力波主要頻譜分量與SR電機定子的固有頻率接近而引起共振是降低SR電機噪聲的首要條件。合適的控制策略對于SR電機減振降噪是必不可少的。本文理論推導出三步換相法的時間參數(shù)取值公式。仿真證明本取值公式較原先文獻的結(jié)論在阻尼比較小時有更好的減振效果。針對SR電機運行中可能出現(xiàn)多個模態(tài)振形被激發(fā)出來的情況,利用數(shù)值優(yōu)化法對三步換相法的時間參數(shù)進行了優(yōu)化,使得減振效果整體最佳,所提的數(shù)值優(yōu)化方法對兩步換相法同樣有效。在分析已有的直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制的基礎上,針對其不足之處,提出了轉(zhuǎn)矩定頻控制取代內(nèi)滯環(huán)的方法、開始重疊區(qū)域的轉(zhuǎn)矩控制方法、最佳開關角度二次優(yōu)化法和時間參數(shù)優(yōu)化的三步換相法等新的控制方案。動態(tài)仿真證明這些方案是切實有效的,達到了預期效果。最后在直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制的每一次轉(zhuǎn)矩斬波都使用三步換相法,和在相關斷時刻根據(jù)實際電平靈活選用兩步或三步換相法以減小電機振動噪聲,并提出了考慮減振要求的開關頻率設計方法,最終形成了一套完整的降低振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動控制策略。設計并研制了基于TMS320LF2407DSP的SR電機控制器。根據(jù)控制策略要求,選用了不對稱半橋功率電路拓撲結(jié)構;出于降低成本以及提高可靠性考慮,采用了MOSFET雙路并聯(lián)電路方案。在控制軟件中實現(xiàn)了本文所提出的降低SR電機振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動控制策略。本文最后對實驗樣機進行了靜態(tài)轉(zhuǎn)矩的測量實驗,對比轉(zhuǎn)矩測量值與轉(zhuǎn)矩有限元計算值,驗證了磁場有限元計算的有效性。然后對實驗樣機進行了空載與負載、電流控制與轉(zhuǎn)矩控制、低速斬波與高速單波、是否采用兩步或三步換相法等一系列對比運行實驗,對比各種實驗結(jié)果,充分證實了本文所提出的降低振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動控制策略的有效性。本課題組承擔了國家十·五863計劃電動汽車重大專項:“EQ6110HEV混合動力城市公交車用電機及其控制系統(tǒng)”(2001AA501421)。本文的研究是在該項目的資助下完成,并且本文關于電機本體結(jié)構形式、散熱筋結(jié)構和機械降噪措施等的結(jié)論已在該項目的60kW實驗樣機上得到證實。
資源簡介:開關磁阻電機(SR電機)驅(qū)動系統(tǒng)(SRD)是一種先進的機電一體化裝置,但是其較大的振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動問題制約了SRD的廣泛應用。本文以減小SR電機振動噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動為主題展開理論分析和實驗研究。主要內(nèi)容有:由于徑向力引起的定子徑向振動是SR電機噪聲的主...
上傳時間: 2013-07-05
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資源簡介:動力傳動中的直線往復運動往往是通過旋轉(zhuǎn)運動在傳動裝置的作用下實現(xiàn)的。因此,頻繁的高速和低速的傳遞運動裝置的較好選擇是直線開關磁阻電機(LSRM)。但是,這種電機很少得到運用,這是因為LSRM的數(shù)學模型很難準確建立,它的固有的牽引力脈動(類似于旋轉(zhuǎn)開關...
上傳時間: 2013-06-20
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資源簡介:近年來,隨著人們生活的改善,機動車輛得到迅速發(fā)展,其排放的尾氣己造成城市空氣嚴重污染,一些城市相繼制定法規(guī)限制摩托車和燃油助力車的使用來保護環(huán)境。于是發(fā)展綠色交通工具已成為一個重要的課題。電動車具有輕便、無污染、低噪音和價格低廉的特點,成為...
上傳時間: 2013-07-25
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資源簡介:開關磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)(SRD)是一種新型交流驅(qū)動系統(tǒng),以結(jié)構簡單、堅固耐用、成本低廉、控制參數(shù)多、控制方法靈活、可得到各種所需的機械特性,而備受矚目,應用日益廣泛.并且SRD在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)均具有較高的效率,這一點是其它調(diào)速系統(tǒng)所不可比擬的.但開關磁阻...
上傳時間: 2013-05-16
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資源簡介:開關磁阻電機是電機技術與現(xiàn)代電力電子技術、微機控制技術相結(jié)合的產(chǎn)物,既具有結(jié)構簡單堅固、成本低、容錯能力強,耐高溫等優(yōu)點,又在高度發(fā)展的電力電子和微機控制技術的支持下獲得了良好的可控性能,目前己經(jīng)在多個工業(yè)部門得到應用。因此,開關磁阻電機在...
上傳時間: 2013-04-24
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資源簡介:開關磁阻電機的最優(yōu)開關角控制規(guī)律的研究 開關磁阻電機的最優(yōu)開關角控制規(guī)律的研究
上傳時間: 2014-11-21
上傳用戶:fandeshun
資源簡介:是用于開關磁阻電機的位置伺服控制的C語言源代碼,基于CCS的開發(fā)環(huán)境.希望可以對你有所幫助.
上傳時間: 2016-02-11
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資源簡介:是用于開關磁阻電機的位置伺服控制的C語言源代碼,基于CCS的開發(fā)環(huán)境.這個程序主要是用來測試你的硬件連接問題的,希望可以對你有所幫助
上傳時間: 2016-02-11
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資源簡介:運用模糊算法和PID調(diào)節(jié)控制開關磁阻電機的調(diào)速。采用的單片機是Intel的80c196KB,編程語言為PL/M.
上傳時間: 2014-09-04
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資源簡介:開關磁阻電機的速度控制程序,電流用的是滯環(huán)控制,控制器采用TI公司的DSP TMS320LF2407,開發(fā)環(huán)境采用TI提供的CC2000或者CCS
上傳時間: 2014-01-25
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資源簡介:開關磁阻電機的控制程序,希望對您有所幫助!!!!
上傳時間: 2017-04-30
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資源簡介:一個基于DSP 2812的開關磁阻電機的控制程序的例子。用霍爾傳感器測相位,輸入cap引腳。
上傳時間: 2014-01-08
上傳用戶:zmy123
資源簡介:開關磁阻電機(SwitchedReluctanceMotor,SRM)具有結(jié)構簡單、工作可靠、效率高和成本較低等優(yōu)點,在很多領域都顯示出強大的競爭力,但是位置傳感器的存在不僅削弱了SRM結(jié)構簡單的優(yōu)勢,而且降低了系統(tǒng)高速運行的可靠性,增加了成本,探索實用的無位置傳感器檢...
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:skfreeman
資源簡介:該文介紹了開關磁阻電機的基本原理,設計了一種用80C196 單片機實現(xiàn)的開關磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng),并對該開關磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)的性能進行了實驗與測試,實驗證明該系統(tǒng)運行可靠。開關磁阻電動機是磁阻電動機與電子開關驅(qū)動控制器組成的控制裝置,又稱開關磁阻電機...
上傳時間: 2013-11-05
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資源簡介:基于DSP的開關磁阻電機智能化控制研究.nh
上傳時間: 2013-07-09
上傳用戶:eeworm
資源簡介:基于DSP的開關磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)的模煳控制
上傳時間: 2013-06-23
上傳用戶:eeworm
資源簡介:為對開關磁阻電機調(diào)速進行實時控制,設計了一款基于DSP的TMS320F2812數(shù)字信號處理器為控制核心,設計開發(fā)了開關磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)。以模塊化的思想設計了MCU控制系統(tǒng)、位置檢測系統(tǒng)、不對稱功率電路等模塊。給出了軟件設計的思想和方法,完成了嵌入式軟件系統(tǒng)...
上傳時間: 2014-12-28
上傳用戶:啊颯颯大師的
資源簡介:2407A開發(fā)的開關磁阻電機控制程序的源代碼
上傳時間: 2015-04-07
上傳用戶:lanhuaying
資源簡介:開關磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)的主要研究 “開關磁阻電機(Switched reluctance motor簡稱SR電動機)”一詞源見于美國學者S.A.Nasar1969年所撰論文,它描述了這種電機的兩個基本特征:1開關性——電機必須工作在一種連續(xù)的開關模式,這是為什么在各種新型半導體器件獲...
上傳時間: 2013-12-17
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資源簡介:Atmega16在開關磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)中的應用 Atmega16在開關磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)中的應用
上傳時間: 2014-11-29
上傳用戶:csgcd001
資源簡介:PLC控制開關磁阻電機在無梭織機主傳動系統(tǒng)中的應用 PLC控制開關磁阻電機在無梭織機主傳動系統(tǒng)中的應用1
上傳時間: 2014-01-19
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資源簡介:基于C868的低成本開關磁阻電機控制系統(tǒng) 基于C868的低成本開關磁阻電機控制系統(tǒng)
上傳時間: 2014-01-25
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資源簡介:新型四相開關磁阻電機功率變換器的分析與設計
上傳時間: 2013-12-03
上傳用戶:稀世之寶039
資源簡介:基于微步驅(qū)動的開關磁阻電機轉(zhuǎn)矩脈動控制系統(tǒng)
上傳時間: 2014-12-03
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資源簡介:無位置傳感器的開關磁阻電機轉(zhuǎn)子位置檢測技術
上傳時間: 2013-11-29
上傳用戶:13517191407
資源簡介:基于電感模型的開關磁阻電機間接位置檢測技術
上傳時間: 2014-11-27
上傳用戶:標點符號
資源簡介:TMS320LF2407A開發(fā)的開關磁阻電機控制程序的源代碼
上傳時間: 2014-01-22
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資源簡介:TMS320LF2407A開發(fā)的開關磁阻電機控制程序的源代碼
上傳時間: 2016-06-16
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資源簡介:混合動力電動車用開關磁阻電機控制系統(tǒng)研究(博士論文)本文依托國家十五“863”電動汽車重大專題項目,對混合動力電動汽車用的開關磁阻電機(SR電機)控制系統(tǒng)的關鍵技術進行專題應用研究,研究成果在武漢市的混合動力電動公交車510線路上運行并取得了滿意的效果
上傳時間: 2017-08-14
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資源簡介:基于DSP的開關磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)功率變換器設計這是一份非常不錯的資料,歡迎下載,希望對您有幫助!
上傳時間: 2021-12-27
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