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同步動(dòng)(dòng)態(tài)(tài)

  • 基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng).rar

    高性能伺服控制系統(tǒng)日益廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)、家用電器和國(guó)防等各個(gè)領(lǐng)域。采用先進(jìn)控制策略和全數(shù)字控制技術(shù)的永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng),已成為高性能伺服系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。應(yīng)用在交流伺服系統(tǒng)上的背景技術(shù)不斷進(jìn)步,同時(shí)市場(chǎng)對(duì)伺服系統(tǒng)性能、成本及自適應(yīng)能力的要求也不斷提高。 本文從詳細(xì)分析了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和矢量控制的基本原理,選取了基于id=0轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量控制方式,采用電壓空間矢量(SVPWM)調(diào)制技術(shù),建立了位置、轉(zhuǎn)速、電流三閉環(huán)控制的永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)。針對(duì)伺服系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中參數(shù)變化及負(fù)載擾動(dòng)等問(wèn)題,深入分析了連續(xù)與離散系統(tǒng)滑模變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計(jì)的基本原則和方法,將滑模變結(jié)構(gòu)控制與矢量控制相結(jié)合,改進(jìn)了基于趨近率的單段滑模面變結(jié)構(gòu)控制,設(shè)計(jì)了適用于矢量控制位置伺服系統(tǒng)的分段式滑模變結(jié)構(gòu)控制器。在Matlab/Simulink7.1仿真環(huán)境和以Freescale MC56F8346DSP為核心的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行了詳盡的仿真和實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明本系統(tǒng)滿足高性能伺服控制系統(tǒng)的基本要求,滑模變結(jié)構(gòu)控制能夠有效應(yīng)用于矢量控制伺服系統(tǒng)并提高其魯棒性。

    標(biāo)簽: 滑模變結(jié)構(gòu) 控制 伺服系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-07-18

    上傳用戶:yph853211

  • 低速直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)的研究.rar

    在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和自動(dòng)控制方面,經(jīng)常要用到低速驅(qū)動(dòng),以前一般采用電動(dòng)機(jī)加減速器或永磁感應(yīng)子式電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn),但是他們存在著很多缺點(diǎn)和不足。隨著分?jǐn)?shù)槽繞組結(jié)構(gòu)的提出,分?jǐn)?shù)槽永磁同步電機(jī)在低速驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。本文將對(duì)這種特殊結(jié)構(gòu)的電機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的介紹和分析。 分?jǐn)?shù)槽繞組和整數(shù)槽繞組是電機(jī)繞組的兩種重要形式。本文首先從電機(jī)結(jié)構(gòu)和繞組電感兩個(gè)方面對(duì)分?jǐn)?shù)槽繞組電機(jī)和整數(shù)槽繞組電機(jī)進(jìn)行比較,以加深對(duì)分?jǐn)?shù)槽繞組結(jié)構(gòu)的理解。分?jǐn)?shù)槽繞組也存在對(duì)稱性問(wèn)題,即并不是所有的分?jǐn)?shù)槽繞組都是各相對(duì)稱的,接下來(lái)本文給出了分?jǐn)?shù)槽繞組的對(duì)稱條件,為分?jǐn)?shù)槽繞組電機(jī)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。在分?jǐn)?shù)槽電機(jī)中,節(jié)距y=1的分?jǐn)?shù)槽繞組是一種非常重要的繞組,是中小型永磁電機(jī)和永磁交流伺服電機(jī)使用最多的的分?jǐn)?shù)槽繞組,本文將對(duì)這種繞組形式進(jìn)行詳細(xì)介紹,為了便于以后分析和應(yīng)用,還將給出這類電機(jī)常用的極槽配合和繞組的各種參數(shù)。整數(shù)槽電機(jī)60°相帶繞組的排列比較簡(jiǎn)單,分?jǐn)?shù)槽電機(jī)則顯的比較復(fù)雜,本文將具體介紹兩種繞組排列方法來(lái)解決這一問(wèn)題。

    標(biāo)簽: 低速 直驅(qū) 永磁同步電動(dòng)機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:lw4463301

  • 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的永磁同步電機(jī)自適應(yīng)控制研究.rar

    永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motor)因功率密度大、效率高、過(guò)載能力強(qiáng)、控制性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn),在中小容量調(diào)速系統(tǒng)和高精度調(diào)速場(chǎng)合發(fā)展迅速。但由于永磁同步電機(jī)的磁場(chǎng)具有獨(dú)特的交叉耦合和交叉飽和現(xiàn)象,且其控制系統(tǒng)是一個(gè)強(qiáng)非線性、時(shí)變和多變量系統(tǒng),要實(shí)現(xiàn)高精度調(diào)速就需對(duì)其控制策略進(jìn)行深入研究。 永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中,位置傳感器的存在使得系統(tǒng)成本增加、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性降低,所以永磁同步電機(jī)的無(wú)位置傳感器控制成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。本文擬借助于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)良好的逼近能力,實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)的無(wú)位置傳感器控制。 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Neural Network)可以逼近任意復(fù)雜非線性映射,具有很強(qiáng)的自學(xué)習(xí)自適應(yīng)能力,十分適合于解決復(fù)雜的非線性控制問(wèn)題。其中,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是目前廣泛應(yīng)用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之一,得到了較為深入的研究,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,需要離線確定的參數(shù)少、泛化能力強(qiáng)、逼近精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng),采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)的調(diào)速控制具有重要意義。 文中提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的永磁同步電機(jī)自適應(yīng)調(diào)速控制策略,建立了一種包含辨識(shí)網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)的雙神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)。辨識(shí)網(wǎng)絡(luò)在線動(dòng)態(tài)辨識(shí)系統(tǒng)輸出并對(duì)控制網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,控制網(wǎng)絡(luò)與PI控制方法相結(jié)合實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)自適應(yīng)轉(zhuǎn)速控制。仿真結(jié)果表明,該系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、實(shí)時(shí)性較強(qiáng)、精度較高。 文中提出了一種基于混合訓(xùn)練算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器控制方法。采用混沌優(yōu)化和梯度下降法相結(jié)合的混合算法對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行離線訓(xùn)練后,將其用于永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置角在線估計(jì)。結(jié)果表明,該訓(xùn)練算法可以有效地加快神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度,且估計(jì)的轉(zhuǎn)子位置角誤差較小、精度較高。 文中建立了以TMS320F2812芯片為核心的永磁同步電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng),并進(jìn)行了相應(yīng)的軟硬件設(shè)計(jì),為實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)的各種控制策略奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。DSP控制系統(tǒng)為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練提供樣本,為研究永磁同步電機(jī)的自適應(yīng)調(diào)速控制和轉(zhuǎn)子位置角估計(jì)創(chuàng)造了條件。

    標(biāo)簽: BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 永磁同步電機(jī) 自適應(yīng)控制

    上傳時(shí)間: 2013-07-03

    上傳用戶:kakuki123

  • 永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)研究.rar

    永磁同步電動(dòng)機(jī)交流伺服系統(tǒng)作為交流伺服系統(tǒng)的主流,在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛、前景廣闊。永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)作為伺服系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),其性能的優(yōu)劣在很大程度上決定了整個(gè)伺服系統(tǒng)的性能。因此,精心設(shè)計(jì)性能優(yōu)異的永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本課題系統(tǒng)研究了永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)的本體設(shè)計(jì),包括設(shè)計(jì)方法、性能計(jì)算、有限元分析、參數(shù)計(jì)算、控制仿真、實(shí)驗(yàn)測(cè)試等。 首先,綜述和分析了永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)的研究現(xiàn)狀、存在問(wèn)題和發(fā)展前景,研究了永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和方法。開(kāi)發(fā)了永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)的電磁計(jì)算程序,結(jié)合有限元計(jì)算數(shù)值的校正,完成對(duì)樣機(jī)的性能計(jì)算,計(jì)算結(jié)果較為準(zhǔn)確。 接著,深入分析永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)的氣隙磁場(chǎng),得到充磁方式、極弧系數(shù)、不均勻氣隙、永磁體厚度等因素對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響,繪制了各因素對(duì)氣隙磁場(chǎng)基波和諧波總量影響的曲線,通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì),得到了明顯改善的正弦氣隙磁場(chǎng)。并拓展研究總結(jié)了不同永磁體形狀和尺寸對(duì)永磁直流電動(dòng)機(jī)在換向和性能上的影響,取得有實(shí)用價(jià)值的研究成果。 然后,基于Ansoft、MagNet電磁分析軟件建立了永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)的有限元分析模型,深入研究了電機(jī)的反電勢(shì)波形、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能和齒槽轉(zhuǎn)矩,計(jì)算了直、交軸同步電抗等重要參數(shù)。建立了永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)Id=0控制的Matlab/simulink仿真模型,并進(jìn)行了仿真研究。 最后,對(duì)永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試和分析,包括反電勢(shì)波形與磁場(chǎng)波形測(cè)試、性能曲線測(cè)試、直交軸同步電抗的測(cè)量。對(duì)測(cè)試結(jié)果與設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行了比較分析,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方法的正確性。

    標(biāo)簽: 永磁同步 伺服 電動(dòng)機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-08-04

    上傳用戶:qazwsxedc

  • 永磁同步發(fā)電機(jī)的電磁場(chǎng)分析.rar

    永磁同步發(fā)電機(jī)由于一系列高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天、國(guó)防和日常生活中得到廣泛應(yīng)用,并且受到許多學(xué)者的關(guān)注,其研究領(lǐng)域主要涉及永磁同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)、精確性能分析、控制等方面。 本課題作為國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《無(wú)刷無(wú)勵(lì)磁機(jī)諧波勵(lì)磁的混合勵(lì)磁永磁電機(jī)的研究》的課題,主要研究永磁電機(jī)的電磁場(chǎng)空載和負(fù)載計(jì)算,求出永磁電機(jī)的電壓波形和電壓調(diào)整率,為分段式轉(zhuǎn)子的混合勵(lì)磁永磁電機(jī)的研究奠定基礎(chǔ),主要做了以下工作: 首先介紹了永磁同步發(fā)電機(jī)的基本原理,包括永磁同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和永磁同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行性能,采用傳統(tǒng)解析理論給出了電壓調(diào)整率的計(jì)算方法及外特性的計(jì)算模型;然后用有限元ANSYS對(duì)永磁同步發(fā)電機(jī)樣機(jī)進(jìn)行實(shí)體建模,經(jīng)過(guò)定義分配材料、劃分網(wǎng)格、加邊界條件和載荷、求解計(jì)算等,得到矢量磁位Az、磁場(chǎng)強(qiáng)度H、磁感應(yīng)強(qiáng)度B等結(jié)果,直觀地看出電機(jī)內(nèi)部的磁場(chǎng)分布情況。 其次根據(jù)電磁場(chǎng)計(jì)算結(jié)果,應(yīng)用齒磁通法對(duì)其進(jìn)行后處理。該方法求解轉(zhuǎn)子在一個(gè)齒距內(nèi)不同位置處的磁場(chǎng),以定子齒的磁通為計(jì)算單位,根據(jù)繞組與齒的匝鏈關(guān)系,計(jì)算出磁鏈隨時(shí)間的變化,進(jìn)而得到永磁同步發(fā)電機(jī)空、負(fù)載時(shí)電壓大小及波形。通過(guò)計(jì)算結(jié)果寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了齒磁通法的正確性,為計(jì)算永磁同步發(fā)電機(jī)各種性能特性提供有力工具。 最后,基于齒磁通法對(duì)永磁同步發(fā)電機(jī)的外特性進(jìn)行了深入研究,定量分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)外特性的影響規(guī)律,提出了有效降低電壓調(diào)整率的方法的是:增加氣隙長(zhǎng)度g的同時(shí),適當(dāng)增加永磁體的磁化方向的長(zhǎng)度hm;此外,要盡量的減少每相串聯(lián)匝數(shù)N和增大導(dǎo)線面積以減小阻抗參數(shù)。通過(guò)改變電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù),對(duì)其電磁場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算,找到永磁電機(jī)電壓調(diào)整率的變化規(guī)律,為加電勵(lì)磁的混合勵(lì)磁永磁電機(jī)做準(zhǔn)備,達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

    標(biāo)簽: 永磁同步 發(fā)電機(jī) 磁場(chǎng)分析

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:15853744528

  • 永磁直線同步電機(jī)設(shè)計(jì)研究.rar

    在傳統(tǒng)的直線驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合,都是由旋轉(zhuǎn)電機(jī)提供原動(dòng)力,再由絲杠、絲桿、齒條等中間機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)。這樣的設(shè)置,不僅在中間傳動(dòng)過(guò)程中消耗了大量的能量,而且摩擦產(chǎn)生的噪聲也非常明顯,同時(shí)也給系統(tǒng)的維護(hù)工作帶來(lái)了麻煩。 直線電機(jī)的出現(xiàn)可以使上述問(wèn)題得到解決,由于具備直接將電能轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)的能力,直線電機(jī)已經(jīng)在機(jī)床驅(qū)動(dòng)、集成電路組裝等場(chǎng)合逐漸取代了傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的位置。 自19世紀(jì)中期直線電機(jī)的概念被首次提出以來(lái),經(jīng)過(guò)孕育、實(shí)驗(yàn)、開(kāi)發(fā)和實(shí)用這四個(gè)階段的發(fā)展,并借助于電力電子技術(shù),以及日漸成熟的直線電機(jī)控制技術(shù),直線電機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到了制造業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等各個(gè)方面。 與旋轉(zhuǎn)電機(jī)類似,按工作原理的不同,直線電機(jī)也有著各種類型,應(yīng)用較多的是直線步進(jìn)電機(jī)、直線同步電機(jī)和直線感應(yīng)電機(jī)。其中直線步進(jìn)電機(jī)更多的是應(yīng)用在需要精確定位的場(chǎng)合,比如半導(dǎo)體工業(yè);后兩者則被應(yīng)用在需要連續(xù)和大推力的場(chǎng)合,比如機(jī)床。而直線同步電機(jī),尤其是永磁直線同步電機(jī),憑借更大的單位面積推力、更高的效率等優(yōu)點(diǎn)受到了更多的青睞,與此同時(shí),由于沒(méi)有了勵(lì)磁繞組,電機(jī)的整個(gè)結(jié)構(gòu)也得以簡(jiǎn)化。另一方面,我國(guó)豐富的稀土資源也為這種電機(jī)的發(fā)展提供了廣泛空間。 作為一種較為新穎的電機(jī),目前國(guó)內(nèi)仍缺乏系統(tǒng)化的永磁直線同步電機(jī)設(shè)計(jì)方案,尤其是電樞繞組部分。常用的方法仍是基于傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī),例如使用雙層疊繞組方案。通過(guò)對(duì)實(shí)際電機(jī)的軟件模擬,我們發(fā)現(xiàn)這樣的設(shè)計(jì)思路的表現(xiàn)并不能令人滿意,比如造成了動(dòng)子線圈槽滿率過(guò)大,電機(jī)設(shè)計(jì)難以形成系列化等缺點(diǎn),而電機(jī)本身輸出推力的波動(dòng)也較大。 針對(duì)傳統(tǒng)方案的一系列缺點(diǎn),本文提出了一種新的永磁直線同步電機(jī)設(shè)計(jì)方案。該方案基于“單元電機(jī)”的概念,使用單層同心式線圈。當(dāng)目標(biāo)推力要求變化時(shí),只需改變“單元電機(jī)”的數(shù)目和排列組合的方式,就可以達(dá)到改變的目的。而每個(gè)單元中的繞組連接方式則不需要改變,由此避免了繁瑣而復(fù)雜的繞組設(shè)計(jì),這就給電機(jī)的系列化設(shè)計(jì)帶來(lái)了便捷。同時(shí),單層繞組的使用也更方便嵌線,也更有利于降低銅耗,提高效率。 在完成單元電機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)的基礎(chǔ)上,本文利用加拿大Infolytica公司出品的電磁場(chǎng)有限元分析軟件MagNet對(duì)電機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行了模擬,并得到了電機(jī)的額定輸出推力曲線和反電動(dòng)勢(shì)曲線,輸出推力曲線較之傳統(tǒng)方案也更平穩(wěn)。體現(xiàn)了該設(shè)計(jì)方案的優(yōu)越性。

    標(biāo)簽: 直線 同步電機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-06-29

    上傳用戶:pinksun9

  • 永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)研究.rar

    隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展,對(duì)作為工業(yè)裝備重要驅(qū)動(dòng)源之一的伺服系統(tǒng)的性能提出了越來(lái)越高的要求。永磁同步電機(jī)( PMSM)作為交流伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率密度高、效率高、易于散熱及維護(hù)保養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn),正得到越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。要構(gòu)建高性能的伺服系統(tǒng),好的伺服控制系統(tǒng)則必不可缺,本論文主要圍繞高性能的永磁同步電流伺服控制系統(tǒng)這一主題展開(kāi)研究。 根據(jù)永磁同步電機(jī)的動(dòng)態(tài)dq數(shù)學(xué)模型,從實(shí)現(xiàn)高性能的轉(zhuǎn)矩控制出發(fā),對(duì)永磁同步電機(jī)的矢量控制技術(shù)和直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)等控制策略進(jìn)行了比較分析。針對(duì)本伺服系統(tǒng)永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特點(diǎn),選用了具有線性控制轉(zhuǎn)矩特性,能獲得比較平穩(wěn)轉(zhuǎn)矩輸出的基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的id=0的矢量控制策略,同時(shí)還介紹了該策略的重要組成部分空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)(SVPWM),并在MATLAB仿真平臺(tái)對(duì)所選控制方案進(jìn)行了仿真研究。 對(duì)控制系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì),詳細(xì)分析了針對(duì)16位定點(diǎn)DSP控制器TMS320LF2407A的程序設(shè)計(jì)特點(diǎn),建立了電機(jī)的標(biāo)幺值模型,解決了變量的定標(biāo)問(wèn)題。并介紹了電機(jī)控制程序的總體結(jié)構(gòu)以及相關(guān)模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程。 為實(shí)現(xiàn)高性能的伺服控制系統(tǒng),使伺服系統(tǒng)輸出平滑的轉(zhuǎn)矩,本文還對(duì)電壓型PWM逆變器“死區(qū)效應(yīng)”引入的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)進(jìn)行了分析,分析表明了在永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)中,由“死區(qū)效應(yīng)”造成的誤差電壓矢量與永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置之間的關(guān)系,并應(yīng)用一種實(shí)用的死區(qū)補(bǔ)償技術(shù)減小了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),提高了系統(tǒng)的性能。 最后在伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合調(diào)試,并在此基礎(chǔ)上做了大量的實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)性能可靠且擁有優(yōu)良的調(diào)速性能。

    標(biāo)簽: 永磁同步電機(jī) 伺服控制 系統(tǒng)研究

    上傳時(shí)間: 2013-06-18

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  • 大功率同步電機(jī)的軟起動(dòng).rar

    同步電動(dòng)機(jī)以其可調(diào)的功率因數(shù)和輸出轉(zhuǎn)矩對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)不敏感等良好的運(yùn)行性能,在大功率電氣傳動(dòng)領(lǐng)域獨(dú)占螯頭。同步電機(jī)雖然有很多優(yōu)點(diǎn),但它的最大缺點(diǎn)是起動(dòng)困難。目前,大功率同步電機(jī)的軟起動(dòng)大多采用靜止變頻器起動(dòng)方式,但由于變頻器多采用晶閘管作為功率器件從而要依靠電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的反電勢(shì)才能自行關(guān)斷并且輔助設(shè)備較多。而一旦逆變器換流失敗就會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)起動(dòng)失敗。針對(duì)晶閘管不能自行關(guān)斷的缺點(diǎn),本文研究了一種以IGBT做為變頻器功率器件的轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)恒壓頻比控制的起動(dòng)方法。 @@ 首先,根據(jù)同步電動(dòng)機(jī)的工作原理對(duì)同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性進(jìn)行了詳細(xì)分析,并對(duì)全壓異步起動(dòng)方法進(jìn)行了仿真研究,得出了起動(dòng)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)相電流、電磁轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的變化曲線。針對(duì)異步起動(dòng)過(guò)程中定子繞組產(chǎn)生過(guò)大沖擊電流的問(wèn)題,提出了逐級(jí)變頻的轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)恒壓頻比控制同步電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)方法。闡述了逐級(jí)變頻開(kāi)環(huán)控制同步電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)的原理,即通過(guò)逐級(jí)改變變頻器輸出頻率使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速跟隨定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速逐級(jí)升高至額定值。推導(dǎo)出起動(dòng)過(guò)程中變頻器逐級(jí)變化的頻率與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、電磁轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的關(guān)系式。通過(guò)對(duì)一臺(tái)同步電動(dòng)機(jī)做工頻起動(dòng)和低頻起動(dòng)的仿真研究,證明了同步電動(dòng)機(jī)在低頻下依靠同步電磁轉(zhuǎn)矩自行起動(dòng)的可行性。通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到相應(yīng)同步轉(zhuǎn)速的時(shí)間來(lái)確定變頻器逐級(jí)升高的電壓頻率隨時(shí)間的變化規(guī)律。然后,在采用電壓型交直交變頻器作為同步電機(jī)變頻電源的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了恒壓頻比逐級(jí)變頻軟起動(dòng)的控制方案,利用MATLAB/SIMULINK構(gòu)建了轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)恒壓頻比控制同步電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,對(duì)同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程進(jìn)行仿真試驗(yàn),并且分別對(duì)空載起動(dòng)和負(fù)載起動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了分析。仿真結(jié)果驗(yàn)證了轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)控制同步電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)的可行性。 @@ 針對(duì)同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的并網(wǎng)問(wèn)題進(jìn)行了理論分析,并研究了相應(yīng)的并網(wǎng)控制方案。應(yīng)用MATLAB/SIMULINK對(duì)并網(wǎng)過(guò)程進(jìn)行仿真試驗(yàn),給出并網(wǎng)瞬間電網(wǎng)電壓、同步電機(jī)相電流等參數(shù)變化曲線,從而驗(yàn)證了并網(wǎng)方案的可行性。 @@ 最后,對(duì)所做工作進(jìn)行了總結(jié),并展望了大功率同步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)技術(shù)。 @@關(guān)鍵詞:同步電動(dòng)機(jī);軟起動(dòng);變頻器;恒壓頻比

    標(biāo)簽: 大功率 同步電機(jī) 軟起動(dòng)

    上傳時(shí)間: 2013-05-26

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  • 繞組勵(lì)磁同步電機(jī)無(wú)傳感器矢量控制的研究.rar

    繞組勵(lì)磁同步電機(jī)具有功率因數(shù)可調(diào)、效率高等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)大功率場(chǎng)合獲得了廣泛應(yīng)用,因此研究和開(kāi)發(fā)高性能的繞組勵(lì)磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。目前開(kāi)發(fā)高性能繞組勵(lì)磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所采用的控制方案主要有兩種:一種是直接轉(zhuǎn)矩控制(DTFC);另一種是磁場(chǎng)定向矢量控制(FOC)。繞組勵(lì)磁同步電機(jī)的矢量控制策略具有控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,物理概念清晰,電流、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小,轉(zhuǎn)速響應(yīng)迅速,易實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制等優(yōu)點(diǎn)。因此,在交流傳動(dòng)領(lǐng)域中,越來(lái)越受到學(xué)者的關(guān)注。但是,無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,交直交型繞組勵(lì)磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的研究還缺乏全面深入的理論研究,還沒(méi)有建造起矢量控制系統(tǒng)的理論體系構(gòu)架。本文對(duì)繞組勵(lì)磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了初步的理論探討,并進(jìn)行了詳細(xì)的實(shí)踐研究,為以后更深入、廣泛地研究此系統(tǒng),打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本論文主要研究?jī)?nèi)容如下: @@ 通過(guò)廣泛的查找文獻(xiàn),對(duì)幾種常見(jiàn)的同步電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了綜述,分析了同步電機(jī)變頻調(diào)速原理,在此基礎(chǔ)上,講述了無(wú)傳感器技術(shù)在同步電機(jī)中的應(yīng)用現(xiàn)狀。無(wú)傳感器技術(shù)主要有兩大類:基于基波量的檢測(cè)方法和基于外加信號(hào)的激勵(lì)法。隨后,對(duì)轉(zhuǎn)子初始位置的估計(jì)進(jìn)行了綜述,其方法有:基于電機(jī)定子鐵芯飽和效應(yīng)的轉(zhuǎn)子位置估計(jì),高頻信號(hào)注入法,基于定子繞組感應(yīng)電壓的估計(jì)法和基于相電感計(jì)算法等。繞組勵(lì)磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置估計(jì)的研究還很少。 @@ 對(duì)繞組勵(lì)磁同步電機(jī)矢量控制的理論進(jìn)行了全面深入地研究,建立起矢量控制的理論體系構(gòu)架。 @@ 首先,基于磁勢(shì)等效原理,將三相靜止交流信號(hào)等效變換為兩相旋轉(zhuǎn)直流信號(hào),將交流電機(jī)等效為直流電機(jī)進(jìn)行控制。在Clarke變換和Park變換的基礎(chǔ)上,得到凸極同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的電壓矩陣方程、功率方程和運(yùn)動(dòng)方程。根據(jù)上述方程,繪出dq軸的等值電路及矢量圖,得到狀態(tài)空間描述的dq軸數(shù)學(xué)模型。 @@ 其次,根據(jù)模型參考自適應(yīng)原理,對(duì)同步電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行估計(jì)。忽略同步電機(jī)d軸阻尼繞組的作用,取同步轉(zhuǎn)速為零,得到同步電機(jī)αβ靜止坐標(biāo)系下 的數(shù)學(xué)模型。將不含有轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速信息的方程作為參考模型,將含有轉(zhuǎn)速參數(shù)的方程作為可調(diào)模型,根據(jù)波波夫超穩(wěn)定性和正性原理,對(duì)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速進(jìn)行估計(jì)。@@ 最后,根據(jù)模型參考自適應(yīng)估計(jì)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,設(shè)計(jì)磁通觀測(cè)器來(lái)估計(jì)轉(zhuǎn)子磁通,實(shí)現(xiàn)磁通反饋閉環(huán)控制。磁通觀測(cè)器采用降維觀測(cè)器,僅對(duì)轉(zhuǎn)子磁通分量進(jìn)行重構(gòu),并通過(guò)極點(diǎn)配置算法,合理配置觀測(cè)器的極點(diǎn),使觀測(cè)器滿足系統(tǒng)的性能指標(biāo),達(dá)到磁通觀測(cè)的目的。 @@ 新穎的空間矢量脈寬調(diào)制算法。從空間矢量的基本概念入手,深入分析了定子三相對(duì)稱電壓與空間電壓矢量之間的關(guān)系。由三相電壓源型逆變器輸出電壓波形得到六個(gè)有效開(kāi)關(guān)狀態(tài)矢量,這六個(gè)開(kāi)關(guān)矢量和兩個(gè)零矢量合成一組等幅不同相的電壓空間矢量,去逼近圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。其次,根據(jù)空間電壓矢量所在的扇區(qū),選擇相鄰有效開(kāi)關(guān)矢量,在伏秒平衡的法則下,計(jì)算各有效開(kāi)關(guān)矢量的作用時(shí)間。并且,探討了扇區(qū)判斷和扇區(qū)過(guò)渡問(wèn)題,定性分析了空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的性能。最后,根據(jù)每個(gè)扇區(qū)中開(kāi)關(guān)矢量作用時(shí)間,采用軟件構(gòu)造法,在TMS320LF2407A硬件上實(shí)現(xiàn)了SVPWM。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn),能夠有效的提高直流母線的電壓利用率,具有在低頻運(yùn)行穩(wěn)定,逆變器輸出電流正弦度好等優(yōu)點(diǎn)。 @@ 空間矢量過(guò)調(diào)制算法的研究。在上述線性調(diào)制的基礎(chǔ)上,提出一種基于電壓空間矢量的過(guò)調(diào)制方法。過(guò)調(diào)制區(qū)域根據(jù)調(diào)制度分成兩種不同的模式,分別為模式Ⅰ(0.907

    標(biāo)簽: 繞組 勵(lì)磁 同步電機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-07-25

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  • 電動(dòng)汽車永磁同步電動(dòng)機(jī)及其控制器研究.rar

    20世紀(jì)90年代以來(lái),為了緩解能源和環(huán)境對(duì)人類生活和社會(huì)發(fā)展的壓力,世界各國(guó)都投入了大量資金開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車。在日本、美國(guó)、法國(guó)等汽車強(qiáng)國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一些商品化的電動(dòng)汽車。我國(guó)在“十五”期間,國(guó)家電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)確立以燃料電池汽車、混合電動(dòng)汽車、純電動(dòng)汽車以及相關(guān)的多能源動(dòng)力總成控制、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力蓄電池及燃料電池等關(guān)鍵零部件研發(fā)。 與其它驅(qū)動(dòng)電機(jī)相比,永磁同步電動(dòng)機(jī)具有高效率、高功率密度和良好的控制特性,受到人們的普遍關(guān)注,越來(lái)越多地應(yīng)用于電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)裝置中。本文課題以印度REVA公司小型純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)用永磁同步電動(dòng)機(jī)及其控制器為研究對(duì)象,對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)本體及控制器硬件進(jìn)行了比較深入的研究,設(shè)計(jì)并制作了永磁同步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)樣機(jī)以及基于TMS320LF2407A DSP的永磁同步電動(dòng)機(jī)控制器,在此基礎(chǔ)上展開(kāi)了初步試驗(yàn)研究。 本文首先比較了當(dāng)前常用電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特點(diǎn),并綜述了電力電子和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在汽車驅(qū)動(dòng)中的應(yīng)用;然后分析永磁同步電機(jī)氣隙磁場(chǎng)對(duì)電機(jī)性能的影響,針對(duì)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特點(diǎn),提出了T形轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī),不僅使永磁同步電動(dòng)機(jī)的氣隙磁場(chǎng)接近正弦同時(shí)解決了高速運(yùn)行時(shí)磁鋼的固定問(wèn)題;同時(shí),制作了基于TMS320LF2407A DSP和IPM模塊的永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制器,并對(duì)控制器進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的負(fù)載實(shí)驗(yàn)和永磁同步電機(jī)的空載實(shí)驗(yàn);最后,分析永磁同步電機(jī)矢量控制的數(shù)學(xué)模型,并建立了永磁同步電機(jī)的SVPWM驅(qū)動(dòng)的仿真模型,進(jìn)行了id=0的矢量控制系統(tǒng)仿真,研究了永磁同步電機(jī)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響。

    標(biāo)簽: 電動(dòng)汽車 永磁同步電動(dòng)機(jī) 控制器

    上傳時(shí)間: 2013-07-23

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