論文以直接驅(qū)動洗衣機(jī)無刷直流電動機(jī)為對象,對它的設(shè)計(jì)理論和運(yùn)行性能進(jìn)行了研究.論文根據(jù)無刷直流電動機(jī)的工作原理和運(yùn)行特點(diǎn),提出了一套有關(guān)此類電機(jī)參數(shù)計(jì)算及磁路計(jì)算的分析方法,在此基礎(chǔ)上研制開發(fā)了"直接驅(qū)動洗衣機(jī)無刷直流電機(jī)CAD系統(tǒng)軟件",為無刷直流電動機(jī)的設(shè)計(jì)提供了方便、準(zhǔn)確、可靠的工具.論文還根據(jù)系統(tǒng)對電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)性的要求,分析了無刷直流電動機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動的原因,并從電機(jī)設(shè)計(jì)的角度提出了減小轉(zhuǎn)矩脈動的方法.最后,論文在討論了逆變器供電的無刷直流電動機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性分析方法的基礎(chǔ)上,采用計(jì)算機(jī)數(shù)字仿真技術(shù)對無刷直流電動機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能進(jìn)行了研究,獲得了一些有益的結(jié)論.
標(biāo)簽: 直接驅(qū)動 洗衣機(jī) 無刷直流
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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在目前全球能源危機(jī)和溫室效應(yīng)越來越嚴(yán)重的情況下,電動車(Electric Vehicle)以其無污染、低噪聲、效率高,便于操作等優(yōu)點(diǎn),越來越受到人們的青睞。本課題與華中科技大學(xué)辜承林教授聯(lián)合,為蘇州益高電動車輛制造有限公司設(shè)計(jì)旅游車無刷電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。課題結(jié)合現(xiàn)代CPU技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和電力電子技術(shù),設(shè)計(jì)了一款以無位置傳感器無刷直流電機(jī)為動力的大功率汽車輪轂驅(qū)動控制器。 本課題采用辜老師設(shè)計(jì)的“橫向磁通無刷直流電動機(jī)”為控制對象。本文首先分析了無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和無位置傳感器的反電勢過零點(diǎn)檢測的基本原理,從整體上對控制系統(tǒng)的各個(gè)方面進(jìn)行了討論并確定了整體設(shè)計(jì)方案。在課題中,本人采用DSP 2407A作為控制核心,以功率MOS管為逆變器件,研制出系統(tǒng)硬件,用C語言編制了系統(tǒng)軟件。鑒于該課題在大電流等級的無刷直流電機(jī)應(yīng)用中,國內(nèi)外尚無先例,本項(xiàng)目在開發(fā)實(shí)驗(yàn)中,對無位置傳感器無刷電機(jī)的起動和反電勢過零檢測作了大量的研究工作,取得許多有益的科研實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過對電機(jī)的起動過程和位置檢測方法進(jìn)行的一些有效改進(jìn)措施,使得電機(jī)達(dá)到較好的運(yùn)行性能和操控特性。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案有效可行,研制的無位置傳感器無刷直流電機(jī)控制器達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期基本性能指標(biāo)。
標(biāo)簽: 無刷直流電機(jī) 電動汽車 驅(qū)動控制器
上傳時(shí)間: 2013-06-10
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隨著大功率開關(guān)器件、集成電路及高性能的磁性材料的進(jìn)步,采用電子換相原理工作的無刷直流電機(jī)得到了長足的發(fā)展。無刷直流電動機(jī)既具有交流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn),又具備直流電動機(jī)的運(yùn)行效率高、無勵(lì)磁損耗及調(diào)速性能好等諸多優(yōu)點(diǎn),在當(dāng)今國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用同益普及。 普通無刷直流電機(jī)存在著轉(zhuǎn)子位置傳感器,當(dāng)電機(jī)尺寸較小時(shí)轉(zhuǎn)子位置傳感器難于安裝并且維修困難,另外傳統(tǒng)的霍爾元件溫度特性不好,導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性變差,所以在一些小型,輕載啟動條件下,無位置傳感器無刷直流電機(jī)就成為理想選擇,并具有廣闊的發(fā)展前景。 同時(shí)隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展,微處理器越來越多的用在控制系統(tǒng)中。許多復(fù)雜但有效的算法越來越多的用于電機(jī)控制當(dāng)中。但是在無位置傳感器無刷直流電機(jī),應(yīng)用時(shí)往往需要精確的速度控制,尤其在高速運(yùn)行場合,對信號反饋控制靈敏度的要求更為嚴(yán)格,并且算法也比較復(fù)雜。傳統(tǒng)的微處理器如 5l、96系列在實(shí)現(xiàn)對其的控制時(shí),由于本身指令功能不強(qiáng),乘除法所用周期過多,外圍電路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速度慢,資源相對較少,使其不能很好的完成對無位置傳感器無刷直流電機(jī)的控制。美國TI公司專門為電機(jī)的數(shù)字化控制設(shè)計(jì)的16位定點(diǎn)DSP控制器 TMS320X240集DSP的信號高速處理能力及適用于電機(jī)控制的優(yōu)化的外圍電路于一體,可以為高性能,復(fù)雜傳動控制提供可靠高效的信號處理與控制硬件。本論文所研究的無位置傳感器無刷直流電機(jī)DSP控制系統(tǒng)即為滿足這一需要而設(shè)計(jì)的。 本論文首先對無刷直流電動機(jī)及其無位置傳感器控制的基本原理以及DSP芯片 TMS320F240進(jìn)行了必要的介紹,并且對基于反電勢檢測法的DSP實(shí)現(xiàn)作了詳細(xì)的分析,包括對反電勢檢測及其相位實(shí)時(shí)修正方法,電機(jī)換流的實(shí)現(xiàn),速度、電流雙閉環(huán)控制算法,電機(jī)的啟動分析,正反轉(zhuǎn)控制,速度的調(diào)節(jié),制動、保護(hù)等都做了——詳細(xì)論述。本論文還對控制系統(tǒng)的控制及功率部分硬件作了詳細(xì)的分析。最后本論文對軟件的具體實(shí)現(xiàn)作了具體的闡述。 根據(jù)本論文所述的設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)的無刷電機(jī)無位置傳感器DSP控制系統(tǒng),可以獲得良好的速度控制性能。而且,DSP技術(shù)不僅使系統(tǒng)獲得了高精度,高可靠性,還簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),增加了系統(tǒng)的可靠性。具有控制靈活,智能水平高,參數(shù)易改等優(yōu)點(diǎn)。
標(biāo)簽: DSP 無刷直流電機(jī) 無位置傳感器
上傳時(shí)間: 2013-05-28
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超聲波電機(jī)(Ultrasonic Motor)是近二十年來發(fā)展起來的一種新原理電機(jī),其原理不同于傳統(tǒng)的電磁型電機(jī),它是利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)激發(fā)超聲振動,借助彈性體諧振放大,通過摩擦耦合產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動或直線運(yùn)動.其顯著特點(diǎn)是低轉(zhuǎn)速、大力矩、可用于直接驅(qū)動、結(jié)構(gòu)簡單、電磁兼容性好并具有斷電自鎖等功能,在某些特殊領(lǐng)域內(nèi)已取得了一席之地.超聲波電機(jī)形式多樣,其中縱扭復(fù)合型超聲波電機(jī)的輸出力矩最高能達(dá)到行波型超聲波電機(jī)的十幾倍,且控制性能更好,因此縱扭復(fù)合型超聲波電機(jī)的研究可以便超聲波電機(jī)的應(yīng)用得到進(jìn)一步的拓展.前幾年,輸出力矩大于1Nm的超聲波電機(jī)研究主要集中在日本幾家研究機(jī)構(gòu),國內(nèi)對于大力矩高精度電機(jī)的研究幾乎是空白.近幾年,國內(nèi)紛紛對具有大力矩輸出特性的縱扭復(fù)合型超聲波電機(jī)展開了研究,浙江大學(xué)、南京航天航空大學(xué)、清華大學(xué)等.該文以具有大力矩輸出的縱扭復(fù)合型超聲波電機(jī)作為研究對象,對其摩擦驅(qū)動模型、振動模態(tài)、摩擦材料的選擇、電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化和測控系統(tǒng)等進(jìn)行了系統(tǒng)全面的研究,并在此基礎(chǔ)上研制了兩套樣機(jī),每套樣機(jī)的最大力矩在10Nm以上,且定位精度達(dá)到0.025度,形成了大力矩高精度縱扭復(fù)合型超聲波電機(jī)的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ).
上傳時(shí)間: 2013-05-21
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永磁無刷直流電機(jī)是近年來隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和新型永磁材料的出現(xiàn)而迅速成熟起來的一種新型機(jī)電一體化電機(jī),由于采用了高性能的永磁材料和電子控制技術(shù),它具有單位體積轉(zhuǎn)矩高、轉(zhuǎn)矩慣性比小,起動轉(zhuǎn)矩高,調(diào)速特性好等優(yōu)點(diǎn),因而在航空航天、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備及家用電器等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用.該文討論了永磁無刷電機(jī)的電磁分析方法,提出了場路結(jié)合的分析方法并闡述了其原理,并以此對永磁無刷直流電機(jī)的電磁性能進(jìn)行了分析.該文著重于電機(jī)的設(shè)計(jì),結(jié)合了ANSYS有限元計(jì)算軟件與AutoCAD的二次開發(fā)技術(shù)建立了一套較完整和實(shí)用的CAD軟件,并以此軟件為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)制造了外轉(zhuǎn)子低速電機(jī)的樣機(jī)并對之進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試,并將測試結(jié)果與通過軟件計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行了比較與分析.
標(biāo)簽: 無刷直流電機(jī) 電磁分析
上傳時(shí)間: 2013-06-14
上傳用戶:jiangfire
論文研究稀土永磁同步電動機(jī)的穩(wěn)態(tài)性能,結(jié)合向量圖和等值電路理論對稀土永磁同步電動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)行了深入細(xì)致的分析,包括功角特性,電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的判定,損耗和電樞反應(yīng)等稀土永磁同步電動機(jī)自身具有的特點(diǎn).論文還對稀土永磁同步電動機(jī)的關(guān)鍵參數(shù)空載電勢和交直軸反應(yīng)電抗進(jìn)行了研究.論文還研究稀土永磁同步電動機(jī)的異步起動過程,建立了稀土永磁同步電動機(jī)起動時(shí)的數(shù)學(xué)模型,并對電磁轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)進(jìn)行了研究,論文還提出了起動時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算方法,論文對稀土永磁同步電動機(jī)的牽入同步過程進(jìn)行了原理性分析,論文也對電機(jī)參數(shù)對于電機(jī)起動性能影響進(jìn)行了研究.論文對于稀土永磁同步電動機(jī)電磁設(shè)計(jì)進(jìn)行深入細(xì)致的分析,得出了該類電機(jī)設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則.同時(shí),論文還進(jìn)行了RSM160L-6油田抽油機(jī)用稀土永磁同步電動機(jī)電磁設(shè)計(jì).最后,論文還對稀土永磁同步電動機(jī)的參數(shù)測試基本方法進(jìn)行了研究,并進(jìn)行了樣機(jī)性能分析.
標(biāo)簽: 抽油機(jī) 稀土 永磁同步電動機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-06-27
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作者在論文中系統(tǒng)地研究了目前新穎的電機(jī)伺服控制系統(tǒng)——永磁同步電動機(jī)及其數(shù)字化伺服控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。在理論分析的基礎(chǔ)上,探討了永磁電機(jī)的各種磁路結(jié)構(gòu)對電機(jī)電抗及其它性能的影響,并分別討論了各種結(jié)構(gòu)在不同應(yīng)用場合的優(yōu)缺點(diǎn),最后選擇了表面凸出式磁路結(jié)構(gòu),建立了手算電磁設(shè)計(jì)程序,進(jìn)行了多方案的優(yōu)選;探討了引起電動機(jī)轉(zhuǎn)矩波動的原因和減小波動的措施,采用了一系列諸如分?jǐn)?shù)槽、增大氣隙、斜槽、合適的繞組節(jié)距等措施,成功地減小了力矩波動,改善了伺服電動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)特性;在電磁設(shè)計(jì)手算的基礎(chǔ)上,首次采用優(yōu)秀的數(shù)學(xué)工具軟件Mathcad2001進(jìn)行了Windows平臺下的PMSM機(jī)輔設(shè)計(jì)程序的開發(fā),增加了可視性,并大大簡化了程序的開發(fā),提高了設(shè)計(jì)效率,快速方便準(zhǔn)確地進(jìn)行了電機(jī)的電磁計(jì)算;應(yīng)用先進(jìn)的AutoCAD 2000繪圖軟件設(shè)計(jì)和繪制了全套電機(jī)結(jié)構(gòu)圖紙;參加了樣機(jī)的全部試驗(yàn)項(xiàng)目,試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)定目標(biāo),全面滿足了伺服系統(tǒng)用電機(jī)的高效率、高功率因數(shù)、小振動、低噪音、低發(fā)熱、動態(tài)性能良好等苛刻要求。 在伺服控制系統(tǒng)部分里,作者探討了永磁同步電動機(jī)磁場定向矢量控制理論,探討了快速電流跟蹤方法的實(shí)現(xiàn);在永磁同步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,建立了基于DSP的永磁同步電動機(jī)磁場定向數(shù)字化伺服控制系統(tǒng)的方案,使用了最新推出的電機(jī)專用DSP芯片TMS320LF2407、功率驅(qū)動IR2130芯片、軸角/數(shù)字量轉(zhuǎn)換RDC-19222芯片及串行通信轉(zhuǎn)換MAX232芯片,在消化了這些芯片的大量手冊和開發(fā)工具的資料后,對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了軟、硬件設(shè)計(jì),包括編寫和調(diào)試了部分DSP程序,設(shè)計(jì)和焊接了部分硬件電路板。這些預(yù)研工作為設(shè)計(jì)伺服控制系統(tǒng)數(shù)字化專用控制器打下了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: 永磁同步電動機(jī) 數(shù)字化 伺服控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-17
上傳用戶:duoshen1989
在論文中系統(tǒng)的講述了電腦平縫機(jī)電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方法和過程。該種電腦工業(yè)平縫機(jī)能夠自動完成停針、撥線、剪線、倒、順縫等工序,根據(jù)不同的工藝要求,可以進(jìn)行選擇性的設(shè)定,取代了原先由手工進(jìn)行的輔助工序,代表當(dāng)今最高技術(shù)水平和今后一段時(shí)間產(chǎn)品生產(chǎn)方向。 文章首先簡單介紹了電腦平縫機(jī)的功能特性等相關(guān)知識,然后依次介紹了各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方法。在此過程中,整片文章比較詳細(xì)的講述了整個(gè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)情況,包括系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)到軟件的實(shí)現(xiàn)方法。此外,根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)情況,在控制器的設(shè)計(jì)章節(jié)中比較了兩種不同策略下的電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和使用情況。指出設(shè)計(jì)的難點(diǎn)以及解決方法。 此外,文章還探討了一般永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)方法。即先從傳統(tǒng)的磁路計(jì)算入手,得出電機(jī)初步結(jié)構(gòu),再利用有限元分析軟件,對電機(jī)進(jìn)行二維磁場有限元數(shù)值分析,最后據(jù)計(jì)算出的電機(jī)性能參數(shù)對電機(jī)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步改善。并且,在設(shè)計(jì)過程中考察相關(guān)參數(shù)和參數(shù)比變化對電機(jī)性能的影響。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合電腦平縫機(jī)所用電機(jī)設(shè)計(jì),探討了電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動的原因和減小波動的方法。
上傳時(shí)間: 2013-05-19
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數(shù)字控制技術(shù)在開關(guān)電源中的應(yīng)用正變得越來越廣泛,開關(guān)電源的數(shù)字控制器包含三個(gè)主要的功能模塊:模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字補(bǔ)償器和數(shù)字脈寬調(diào)制器。本論文總結(jié)和比較了當(dāng)今國際上高頻開關(guān)電源數(shù)字控制器各個(gè)模塊的先進(jìn)技術(shù)和發(fā)展方向。 數(shù)字電源要在高頻開關(guān)電源應(yīng)用領(lǐng)域中實(shí)用化、市場化,在技術(shù)上仍然存在許多的難關(guān)需要攻克。其中模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字脈寬調(diào)制器的分辨率問題給系統(tǒng)帶來了極限環(huán)振蕩的隱患,采樣時(shí)滯現(xiàn)象增加了實(shí)現(xiàn)電源的電壓調(diào)節(jié)快速動態(tài)響應(yīng)特性的難度,同時(shí)數(shù)字補(bǔ)償器必須在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)完成若干次乘法和加法運(yùn)算以便及時(shí)更新占空比信息,從而對數(shù)字控制器的運(yùn)算速度提出了非常高的要求。本文集中研究和討論解決這些技術(shù)難點(diǎn)的途徑,利用matlab中的SISOTOOL塊,通過直接數(shù)字設(shè)計(jì)提出了2P2Z的數(shù)字補(bǔ)償算法。按照高頻開關(guān)電源的設(shè)計(jì)步驟,本文對主要元器件進(jìn)行了參數(shù)的計(jì)算以及選型,并利用matlab中的SIMULINK模塊對電路的穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)性能進(jìn)行仿真研究。 為了對理論分析和仿真研究進(jìn)行驗(yàn)證,本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款基于DSPic30F2020高性能數(shù)字信號處理器并采用2P2Z控制算法的高頻全橋拓?fù)浯蠊β释ㄐ乓淮坞娫凑髂K。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該數(shù)字電源方案穩(wěn)定可靠,性能參數(shù)優(yōu)異,能夠滿足應(yīng)用的需要。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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該論文在研究永磁同步電動機(jī)運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上詳細(xì)討論了其變頻調(diào)速的理論并且設(shè)計(jì)了一套基于DSP的永磁同步電動機(jī)磁場定向矢量控制系統(tǒng).永磁同步電動機(jī)相對感應(yīng)電動機(jī)來說具有體積小、效率高以及功率密度大等優(yōu)點(diǎn),因此自從上個(gè)世紀(jì)80年代,隨著永磁材料性能價(jià)格比的不斷提高,以及電力電子器件的進(jìn)一步發(fā)展,永磁同步電動機(jī)的研究也進(jìn)入了一個(gè)新的階段.永磁同步電動機(jī)既區(qū)別于感應(yīng)電動機(jī)又與電勵(lì)磁同步電動機(jī)相比有自身的特點(diǎn),因此該論文首先從永磁同步電動機(jī)的本身出發(fā),討論了其穩(wěn)態(tài)運(yùn)行原理,分析了永磁同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性、功率特性及效率.矢量控制理論的發(fā)明是交流調(diào)速領(lǐng)域中的一個(gè)重大突破,該論文詳細(xì)討論了永磁同步電動機(jī)的矢量控制,在推導(dǎo)其精確數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上分析了矢量控制理論用于永磁同步電動機(jī)控制的幾種電路控制策略,包括了i<,d>=0控制、cosψ=1控制,以及最大轉(zhuǎn)矩/電流控制方式,并且開發(fā)出基于DSP的全數(shù)字永磁同步電動機(jī)的矢量控制系統(tǒng),給出了其軟、硬件的設(shè)計(jì)方案.弱磁控制是永磁同步電動機(jī)矢量控制又一方面,論文分析了永磁同步電動機(jī)弱磁調(diào)速的原理以及弱磁擴(kuò)速困難的原因,并由此提出了兩種特殊轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的新弱磁方案.直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制后交流調(diào)速領(lǐng)域的又一個(gè)高性能控制方法,論文最后討論了直接轉(zhuǎn)矩控制理論在永磁同步電動機(jī)控制上的運(yùn)用,并使MATLAB工具對永磁同步電動機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究,仿真結(jié)果表明,直接轉(zhuǎn)矩控制具有動態(tài)性能好,靜差小以及魯棒性好的特點(diǎn).
標(biāo)簽: 永磁同步電動機(jī) 變頻調(diào)速系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-06
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