艦船、飛機(jī)、移動(dòng)通訊、石油鉆井平臺(tái)等獨(dú)立系統(tǒng)中有許多交直流電力并存的場(chǎng)合,需要實(shí)現(xiàn)發(fā)供電系統(tǒng)的小型化、高功率密度、高可靠性以及高品質(zhì)。常規(guī)的電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)因?yàn)閹в须娝⑹构╇娤到y(tǒng)的運(yùn)行安全存在隱患,并且勵(lì)磁機(jī)的使用增加了電機(jī)的體積和損耗。為使系統(tǒng)節(jié)能高效,本文設(shè)計(jì)并制作了應(yīng)用于獨(dú)立交直流電力系統(tǒng)的交直流永磁同步發(fā)電機(jī)。永磁電機(jī)定子上帶有三套三相繞組,一套繞組用于提供交流電力,其余的兩套繞組相位互差30度電角度,接整流器為直流負(fù)載供電。文中對(duì)電機(jī)的設(shè)計(jì)以及電機(jī)的基本性能進(jìn)行探討。為了減小永磁發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整率,在電機(jī)的交軸與電機(jī)的永磁磁極尾部之間加一軟磁材料,通過增加電機(jī)負(fù)載時(shí)的交軸電抗壓降,來改善電機(jī)的電壓調(diào)整率。 首先,針對(duì)永磁電機(jī)設(shè)計(jì)的特殊性,應(yīng)用二維有限元法計(jì)算電機(jī)的電磁場(chǎng)以確定電機(jī)的主要尺寸,并討論了不同軟磁材料尺寸對(duì)電機(jī)的影響。文中還根據(jù)電磁場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果,應(yīng)用傅立葉級(jí)數(shù)計(jì)算了電機(jī)的空載感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)以用于預(yù)測(cè)電機(jī)的性能,使用能量攝動(dòng)法計(jì)算了計(jì)及飽和、槽影響下的電機(jī)電感參數(shù)。考慮到永磁材料的溫度性能問題,應(yīng)用電磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)耦合的方式計(jì)算了電機(jī)穩(wěn)態(tài)時(shí)的溫度場(chǎng)。 然后,為了了解永磁同步發(fā)電機(jī)的主要電磁關(guān)系,研究了電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)了考慮漏磁時(shí)具有三套互差一定電角度三相繞組的永磁發(fā)電機(jī)在dq0坐標(biāo)系下的方程,可以看到,在dq0坐標(biāo)系下電機(jī)的電感參數(shù)為常數(shù)。這樣,利用這個(gè)特性,在對(duì)電機(jī)運(yùn)行性能進(jìn)行研究時(shí),可以得到簡(jiǎn)化電磁方程。根據(jù)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的方程,得到了電機(jī)的向量圖。 因?yàn)閹в卸嗵桌@組的永磁電機(jī)中含有較多的諧波,而采用dq0坐標(biāo)系下的方程會(huì)忽略掉氣隙磁場(chǎng)中的諧波分量,為了對(duì)電機(jī)的仿真更加精確,電機(jī)仿真時(shí)采用電機(jī)在ABC坐標(biāo)系下的基本電磁方程。應(yīng)用Matlab/SimPowerSystems中的模塊搭建電機(jī)的仿真模型,永磁體的影響用感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來表示。根據(jù)仿真結(jié)果與樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)果的比較發(fā)現(xiàn),兩者吻合良好。 另外,本文還設(shè)計(jì)了一臺(tái)電勵(lì)磁的交直流發(fā)電機(jī),電磁設(shè)計(jì)結(jié)果表明,永磁電機(jī)在體積、重量、效率方面都很有優(yōu)勢(shì)。
標(biāo)簽: 交直流 永磁同步 發(fā)電機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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在國(guó)內(nèi),目前工控領(lǐng)域廣泛用到的伺服系統(tǒng)(包括伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器)有整套購買國(guó)外某一個(gè)廠商的,也有自己開發(fā)電機(jī),然后購買國(guó)外的伺服驅(qū)動(dòng)器來配置伺服系統(tǒng)。前一種情況伺服電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器之間的整合程度是比較高,而后一種情況伺服電機(jī)的設(shè)計(jì)容易忽視與之配套的伺服驅(qū)動(dòng)器的控制策略以及伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓,輸出電流特點(diǎn),很容易造成所設(shè)計(jì)的伺服電機(jī)不能充分發(fā)揮其性能以及材料的不合理利用。本文討論了作為伺服電機(jī)用的永磁同步電動(dòng)機(jī)在整合伺服驅(qū)動(dòng)器控制方式和輸出電壓、電流特性下的設(shè)計(jì)過程。 本文首先簡(jiǎn)要介紹了永磁同步電動(dòng)機(jī)作為伺服電機(jī)較其他類型的電機(jī)的優(yōu)勢(shì),接著以永磁同步電動(dòng)機(jī)作為伺服電機(jī),對(duì)給定指標(biāo)要求的永磁同步電動(dòng)機(jī),在永磁體分別采用表面安裝和內(nèi)置兩種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)時(shí)進(jìn)行了場(chǎng)路結(jié)合的設(shè)計(jì)與分析,分析了在磁場(chǎng)定向控制方式下兩種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動(dòng)機(jī)的工作特性、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)等。得出了永磁體表面安裝轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動(dòng)機(jī)作為伺服電機(jī)時(shí)更適合磁場(chǎng)定向控制運(yùn)行的結(jié)論。 此外,從已經(jīng)成功設(shè)計(jì)了的永磁同步電動(dòng)機(jī)出發(fā),整合所設(shè)計(jì)的永磁同步電動(dòng)機(jī)將要采用的驅(qū)動(dòng)器其控制方式,并在一些有依據(jù)的假設(shè)前提下確定了電機(jī)的能量包函數(shù)(包括功率、轉(zhuǎn)速等一些額定指標(biāo))與一些主要尺寸函數(shù)表達(dá)式。初步得出了一種行之有效的、快速確定使用同一套定轉(zhuǎn)子沖片伺服電機(jī)尺寸的方法。 最后試制了樣機(jī)以及其在伺服驅(qū)動(dòng)器下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),并比較分析了實(shí)驗(yàn)和理論分析的結(jié)果。
標(biāo)簽: 三相交流 伺服 永磁同步電動(dòng)機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-05-30
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這是西門子變頻器的資料,介紹運(yùn)動(dòng)原理、技術(shù)、接口、變頻器和電機(jī)的選擇等參數(shù)
標(biāo)簽: 變頻器
上傳時(shí)間: 2013-06-05
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以PIC16F87X型號(hào)為主,內(nèi)容包括存儲(chǔ)器;定時(shí)/計(jì)數(shù)器;輸入捕捉/輸出比較/脈寬調(diào)制CCP;模/數(shù)轉(zhuǎn)換器;主控同步串行端口等等
標(biāo)簽: PIC 單片機(jī) 實(shí)用教程
上傳時(shí)間: 2013-07-29
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直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)設(shè)備,省略了機(jī)械轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),完全消除機(jī)械傳動(dòng)元件的速度和加速度的物理極限,具有長(zhǎng)行程、低慣量、高精度、快響應(yīng)和高速度等特征,是先進(jìn)加工中心的標(biāo)志。90年代中期以后,直線驅(qū)動(dòng)技術(shù)在超精密定位領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,吸引了越來越多的研究機(jī)構(gòu)和人員投入到這一領(lǐng)域中來。 永磁直線同步電機(jī)與普通的直線異步電機(jī)相比,具有效率高、輸出力矩大、體積小、易于控制等優(yōu)點(diǎn),極大地提高了進(jìn)給系統(tǒng)的快速響應(yīng)性和運(yùn)動(dòng)精度,成為新一代超精密機(jī)床中最具有代表的技術(shù)。永磁直線同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)將是當(dāng)前和今后直線電機(jī)發(fā)展應(yīng)用的一個(gè)方向。 本文以直線電機(jī)理論為依據(jù),以現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及新的實(shí)驗(yàn)方法為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了永磁直線同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng),分析了永磁直線同步電機(jī)控制系統(tǒng)中存在的難點(diǎn),并對(duì)直線電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的控制性能進(jìn)行了初步的實(shí)驗(yàn)研究。 首先,介紹了永磁直線同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理、相關(guān)控制策略,對(duì)直線電機(jī)控制難點(diǎn)進(jìn)行了探討。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了永磁直線同步電機(jī)的控制系統(tǒng)的總體方案。 然后針對(duì)永磁直線同步電機(jī)控制系統(tǒng)的主要難點(diǎn),分為位置檢測(cè)技術(shù),硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)三個(gè)方面對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析。根據(jù)永磁直線同步電機(jī)的特點(diǎn),提出一種簡(jiǎn)易的初始位置檢測(cè)方法,并設(shè)計(jì)了檢測(cè)電路。該方法基于線性霍爾元件,基本上不增加控制系統(tǒng)成本,安裝簡(jiǎn)便,效果良好。在普通的三相逆變電路的直流側(cè)添加DC/DC電力電子電路。這樣的做的好處是根據(jù)系統(tǒng)需求輸出直流電壓,減少諧波。由于傳統(tǒng)的基于前后臺(tái)工作機(jī)制的電機(jī)控制軟件存在響應(yīng)不及時(shí)、不穩(wěn)定等弊病,提出了基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)機(jī)制上編寫電機(jī)控制軟件。 最后基于樣機(jī)和控制器做了相應(yīng)試驗(yàn),分析了試驗(yàn)結(jié)果,并提出了存在的問題和下一步的工作展望。
標(biāo)簽: 直線 同步電機(jī) 控制技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-06-20
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本文通過對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行了建模,提出了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。分析了永磁同步電機(jī)矢量控制的原理和特點(diǎn),選取了采用基于id=0轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的方案,確立了基于矢量控制PMSM三閉環(huán)調(diào)節(jié)的伺服控制系統(tǒng)的實(shí)施方案。給出了伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及伺服控制中的一些控制策略,并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,表明該方案是切實(shí)可行的。在此基礎(chǔ)上,確立了以MC56F8357為核心的永磁同步電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制器的硬件系統(tǒng),搭建了相應(yīng)的試驗(yàn)平臺(tái)。在Codewarrior集成開發(fā)環(huán)境下完成了整個(gè)伺服控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),并在PCMaster的基礎(chǔ)上完成了伺服控制系統(tǒng)上位機(jī)控制界面的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)及使用證明,所研制的試驗(yàn)軟硬件平臺(tái)能很好地完成永磁同步電機(jī)位置伺服控制功能,能夠完全滿足高性能伺服控制系統(tǒng)的基本要求。
標(biāo)簽: 永磁同步電機(jī) 伺服控制 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-08-02
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作為數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等的重要組成部分,隨著加工制造、汽車等行業(yè)的發(fā)展,永磁交流伺服系統(tǒng)成為國(guó)內(nèi)外研究和應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域。同時(shí)隨著功率電子器件和微處理器的進(jìn)步,伺服系統(tǒng)也逐步向全數(shù)字化方向發(fā)展,全數(shù)字化系統(tǒng)具有可靠性高、實(shí)現(xiàn)新控制策略容易、功能豐富等優(yōu)點(diǎn)。 本文論述了永磁同步電機(jī)空間矢量脈寬調(diào)制控制的最新發(fā)展,分析了從基礎(chǔ)理論到最新的控制算法的有關(guān)永磁同步電機(jī)空間矢量控制的許多問題。在對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)的數(shù)學(xué)模型和控制理論進(jìn)行全面、深入研究的基礎(chǔ)上,本文在PMSM 的電壓空間矢量的弱磁控制方面做了大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究,提出一種基于空間矢量PWM (SVPWM)的PMSM 定子磁鏈弱磁控制定方法,在電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到基本轉(zhuǎn)速之前采用最大轉(zhuǎn)矩/電流策略控制,超過基本轉(zhuǎn)速之后采用弱磁擴(kuò)速的電流控制策略,使電機(jī)具有更大的調(diào)速空間,該策略可實(shí)現(xiàn)電壓矢量近似連續(xù)調(diào)節(jié),有效減小了PMSM 的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),提高了系統(tǒng)的性能,仿真結(jié)果證明了這一結(jié)論。 在上述工作的基礎(chǔ)上,研制開發(fā)了一套基于TMS320LF2407A 的高性能全數(shù)字永磁交流調(diào)速系統(tǒng)。該系統(tǒng)以空間矢量PWM 控制為核心。
標(biāo)簽: 永磁同步電動(dòng)機(jī) 調(diào)速控制
上傳時(shí)間: 2013-06-08
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感應(yīng)電機(jī)雙饋調(diào)速系統(tǒng)是一種性能優(yōu)越的電力拖動(dòng)控制系統(tǒng),它不僅降低了功率變換器的額定功率,而且能夠通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電壓的幅值、相位和頻率來實(shí)現(xiàn)電機(jī)定子側(cè)功率因數(shù)的調(diào)節(jié)。由于系統(tǒng)控制方法的靈活性和多樣性,使得雙饋電機(jī)在工業(yè)傳動(dòng)領(lǐng)域、風(fēng)力發(fā)電以及抽水蓄能電站中擁有廣闊的應(yīng)用前景。 本文主要對(duì)雙饋電機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)研究。首先,比較雙饋調(diào)速系統(tǒng)和傳統(tǒng)的異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的異同點(diǎn),闡述了雙饋電機(jī)的工作原理,各種不同的磁場(chǎng)定向控制方式,并分析了它的穩(wěn)態(tài)特性;接著,利用雙饋調(diào)速系統(tǒng)控制方法靈活多樣的特點(diǎn),構(gòu)建了一套交直交變換器勵(lì)磁的矢量調(diào)速系統(tǒng),系統(tǒng)模型建立在以轉(zhuǎn)子磁鏈定向了同步旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)軸系中,可以實(shí)現(xiàn)雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)速與無功功率的解耦控制,同時(shí),控制交直交變換器能量的雙向流動(dòng),雙饋電機(jī)可以在超同步、亞同步方式下運(yùn)行,通過計(jì)算機(jī)仿真,驗(yàn)證了這種控制方式的可行性和正確性;隨后,闡述了雙饋電機(jī)的功角特性,通過功角特性分析了電機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定性,并建立了雙饋電機(jī)的開環(huán)電壓控制、開環(huán)電流控制以及矢量控制的小信號(hào)模型,對(duì)上述幾種控制方式下的雙饋電機(jī)暫態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行了深入研究;最后,綜合上述討論結(jié)果,設(shè)計(jì)了雙饋電機(jī)的控制系統(tǒng)硬件部分,并給出了部分軟件設(shè)計(jì)流程。
標(biāo)簽: 感應(yīng)電機(jī) 雙饋 仿真
上傳時(shí)間: 2013-07-25
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本文利用Maxwell 3D軟件對(duì)交流接觸器的電磁機(jī)構(gòu)的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析與仿真。Maxwell 3D是美國(guó)的Ansoft公司開發(fā)的專門用于三維電磁場(chǎng)仿真的軟件。本文主要以CJ20-25交流接觸器的電磁機(jī)構(gòu)為例,對(duì)不同激勵(lì)下交流接觸器電磁機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性進(jìn)行分析;編寫電磁機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)仿真程序,對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真,并進(jìn)一步分析其動(dòng)態(tài)特性;同時(shí)對(duì)電磁機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)交流接觸器特性的影響進(jìn)行了分析。主要為以下幾個(gè)方面: 首先,利用Maxwell 3D軟件建立交流接觸器電磁機(jī)構(gòu)的三維有限元模型,對(duì)模型進(jìn)行有限元分析,計(jì)算不同電流和氣隙下的靜態(tài)吸力,仿真電磁機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性。繪制出交流接觸器的靜態(tài)電磁場(chǎng)分布及吸力特性。 其次,用Visual C++編程語言編制程序,仿真交流接觸器電磁機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程。 再次,對(duì)交流接觸器電磁機(jī)構(gòu)進(jìn)行瞬態(tài)分析。得出CJ20-25型交流接觸器動(dòng)態(tài)電流、吸力特性,并對(duì)動(dòng)鐵心末速度、靜鐵心迎擊距離、動(dòng)態(tài)吸力與反力特性的匹配、總動(dòng)能和碰撞損失能量與合閘相角的關(guān)系特性進(jìn)行了具體分析。同時(shí),將迎擊式與非迎擊的兩種類型的交流接觸器的動(dòng)態(tài)特性作了比較。 最后,利用Maxwell 3D軟件分析接觸器各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)交流接觸器電磁機(jī)構(gòu)靜態(tài)吸力、動(dòng)態(tài)特性的影響。 經(jīng)過以上各方面的分析可知:采用Maxwell 3D軟件的強(qiáng)大的電磁場(chǎng)有限元分析功能進(jìn)行電磁機(jī)構(gòu)的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)特性的分析與仿真,模擬真實(shí)的工作環(huán)境,可以在樣機(jī)制作前,精確掌握電器產(chǎn)品的性能,減少樣機(jī)制作,降低試驗(yàn)費(fèi)用,加快產(chǎn)品開發(fā)周期,提高產(chǎn)品性能指標(biāo),具有實(shí)際意義。
標(biāo)簽: 交流接觸器 電磁 機(jī)構(gòu)
上傳時(shí)間: 2013-07-15
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本文首先分析了雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),然后具體闡述了所設(shè)計(jì)的雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的硬件、軟件系統(tǒng)的原理與設(shè)計(jì)方法,最后對(duì)雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換器的抗干擾性進(jìn)行了研究,給出了一些可行的軟硬件抗干擾措施,為整個(gè)系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定工作提供了保障。 雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換器(ATSE)是一種廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、交通、醫(yī)院等重要部門以提高供電可靠性的裝置。現(xiàn)代雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換器是以CPU 為核心單元,具有自動(dòng)檢測(cè)自身故障、自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)控制、與遠(yuǎn)方控制中心通信等功能的智能電器。隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展、自動(dòng)化程度的普及、人類生活質(zhì)量的不斷改善,人們對(duì)電源可靠性的要求越來越迫切,由此雙電源轉(zhuǎn)換器的重要性日益提高。 本文選取了微控制器(PIC18F458)、軟件開發(fā)工具(MPLAB C18)和性能可靠、抗干擾性強(qiáng)的硬件器件,設(shè)計(jì)了滿足轉(zhuǎn)換系統(tǒng)功能要求的硬件電路,其中主要包括系統(tǒng)單元電路、信號(hào)檢測(cè)處理電路、輸出控制電路以及人機(jī)交互的硬件電路。利用C 語言和匯編語言編制了控制軟件,并且采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法,主要功能模塊包括:頻率檢測(cè)模塊,電壓檢測(cè)模塊,按鍵檢測(cè)模塊,顯示模塊,通信模塊等。 借助MPLAB-IDE 集成開發(fā)環(huán)境軟件包來進(jìn)行編程、離線仿真,與在線調(diào)試器配合使用進(jìn)行在線調(diào)試、編程及程序下載。這使得該裝置的設(shè)計(jì)開發(fā)變得更容易。
標(biāo)簽: 雙電源 自動(dòng) 轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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