稀土永磁無刷直流電動機采用高磁能積的稀土永磁材料,同時采用電子換向技術(shù)去掉了電刷,使得它具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、體積小、質(zhì)量輕、損耗小、效率高、運行特性優(yōu)良等特點,從而廣泛應用于航空航天、精密儀器、工業(yè)控制等許多對電機運行性能要求較高的場合。因此,對稀土永磁無刷直流電機的研究具有重要的意義。本文對稀土永磁無刷直流電動機設(shè)計方法和分析方法進行了研究: 永磁電機設(shè)計計算中傳統(tǒng)的一般采用比較簡單的磁路法,用磁鋼工作圖計算靜態(tài)及動態(tài)的工作點,這顯然不能滿足精確性的要求。本文采用了場路結(jié)合的方法,首先利用磁路法對電機進行初步設(shè)計,然后建立有限元分析模型對電機的參數(shù)和性能進行精確分析,采用這樣的方法不但可以滿足精確性要求,同時可以縮短設(shè)計周期。 本文把有限元方法引入到了對電機性能影響較大的重要系數(shù)(如空載漏磁系數(shù)、電樞計算長度、計算極弧系數(shù)和氣隙系數(shù)等)及性能參數(shù)反電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩、電感的計算中。以電機內(nèi)磁場有限元分析為基礎(chǔ)的設(shè)計結(jié)果體現(xiàn)了較高的精確度;同時,由于在大功率、高轉(zhuǎn)速的永磁無刷直流電動機中,電流受漏感的影響從而改變了電機的性能,因此漏感的作用不容忽視。本文推導了稀土永磁無刷直流電動機漏電感計算的有限元方法,引入了電機等效電阻系數(shù),并針對電磁轉(zhuǎn)矩脈動和齒槽轉(zhuǎn)矩脈動的產(chǎn)生的原因,給出了多種有效的抑制方法,使電機設(shè)計更為合理。最后介紹了電機測試平臺的搭建和具體的測試方法,以驗證用戶關(guān)心的電機性能參數(shù)在電機設(shè)計中的正確性。
標簽: 稀土 無刷直流電動機 設(shè)計與分析
上傳時間: 2013-06-09
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永磁無刷直流電動機是一種集電機和電子一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品,它以其體積小、重量輕、慣量小、控制簡單和動態(tài)性能好等優(yōu)良特性,被廣泛應用于工業(yè)、交通、消費電子、航空航天、軍事等領(lǐng)域,對永磁無刷直流電動機的研究具有十分重要的意義。 通常的永磁無刷直流電動機由永磁同步電動機、逆變器以及安裝在轉(zhuǎn)子軸上的位置傳感器構(gòu)成。逆變器的驅(qū)動信號與轉(zhuǎn)子位置信號同步從而保證在任意的速度下定子繞組電流與轉(zhuǎn)子磁場同步。 本文系統(tǒng)研究了永磁無刷直流電動機本體及驅(qū)動控制系統(tǒng),取得了有價值的研究成果。 1)本文查閱了大量的文獻資料,全面總結(jié)和分析了永磁無刷直流電動機的研究現(xiàn)狀,闡述了永磁無刷直流電動機的運行和控制機理。 2)在分析永磁無刷直流電動機的性能與運行原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計了以PIC16F877A單片機為核心的永磁無刷直流電動機調(diào)速系統(tǒng),并進行了實驗研究。 3)利用Matlab/Simulink對永磁無刷直流電動機系統(tǒng)建立動態(tài)仿真模型,結(jié)合實驗所得參數(shù)進行仿真,結(jié)果證明所建仿真模型的正確性和有效性。 4)在Matlab下對永磁無刷直流電動機可能會出現(xiàn)的各種故障進行了仿真研究,表明了永磁無刷直流電動機具有良好的容錯性能。 5)基于磁路法設(shè)計了一套永磁無刷直流電動機的電磁設(shè)計程序,給出了計算實例。 6)給出了計及齒槽影響的永磁無刷直流電動機電感參數(shù)的解析計算,與有限元法計算結(jié)果對比,表明此方法的正確性和精確性;在星形連接的兩兩導通方式下,分析計算得到計及繞組電感的永磁無刷直流電動機的平均電流穩(wěn)態(tài)電路模型,結(jié)果表明計及電感參數(shù)的電樞電流較小,轉(zhuǎn)速相應降低;推導出了在三角形連接的兩兩導通方式下,計及繞組電感的相電流解析式。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著非線性負載在電網(wǎng)應用中的不斷增加,給電網(wǎng)造成的諧波污染日益嚴重,已成為影響電能質(zhì)量的重要因素之一。與無源濾波器相比,有源濾波器具有濾波特性好,受電網(wǎng)阻抗影響小,可同時補償諧波和無功等優(yōu)點,所以,有源電力濾波裝置作為一項有效措施,被廣泛地研究和應用。 本文首先介紹了諧波產(chǎn)生及其嚴重的危害性,綜述了國內(nèi)外電力系統(tǒng)諧波抑制技術(shù)的發(fā)展概況以及有源電力濾波器在諧波抑制中的應用前景。闡明了以DSP為核心控制芯片的有源電力濾波器數(shù)字控制系統(tǒng)的特點。介紹了有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)和工作原理,在瞬時無功功率理論的基礎(chǔ)上設(shè)計了諧波電流的檢測方案,提出了有源電力濾波器全數(shù)字化控制系統(tǒng)的實施方案,包括信號調(diào)理、過零檢測、交流采樣、鎖相和濾波等,同時給出部分程序框圖及程序和程序運行結(jié)果。為了進行更加深入的理論分析,本文在MATLAB的SIMULINK仿真環(huán)境下建立了有源電力濾波器系統(tǒng)的仿真模型,并對諧波電流檢測方法進行了仿真對比。同時,重點進行了軟件設(shè)計,包括數(shù)字鎖相環(huán)、低通濾波器等,程序運行結(jié)果取得了令人滿意的效果。 本文以三相并聯(lián)有源電力濾波器為研究對象,設(shè)計了基于DSP芯片的數(shù)字化控制方案,該方案用一片DSP芯片TMS320F2812實現(xiàn)諧波指令電流計算和控制環(huán)節(jié)。并詳細介紹了該控制方案的軟件設(shè)計。 從目前國外的研究和使用情況來看,有源電力濾波器具有廣闊的應用前景。本題目今后的重點發(fā)展方向是進行實用化研究。
上傳時間: 2013-04-24
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基于AVR系列的小操作系統(tǒng)ucosII在ATmega16上的移植源碼.rar
上傳時間: 2013-07-19
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C語言實戰(zhàn)105例源碼,是初學者不可多得的好資料
上傳時間: 2013-04-24
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隨著采煤自動化技術(shù)的發(fā)展,對煤礦井下供電系統(tǒng)可靠性、安全性和連續(xù)性的要求越來越高的要求,因此對礦用隔爆型高壓開關(guān)智能綜合保護系統(tǒng)的研究具有重要的理論和應用價值。隨著微機保護的發(fā)展,一些新的保護原理和方案,受到越來越多的關(guān)注,并逐步得到實際應用。然而這些新方法在改善保護性能的同時也對微機保護裝置的計算精度、速度和尋址空間等提出了更高的要求,因而也對構(gòu)成微機保護裝置的硬件平臺提出了更高的要求。針對以上問題本文提出了一種新的微機保護設(shè)計方案,設(shè)計了一種基于DSP 和單片機雙CPU 結(jié)構(gòu)的微機保護系統(tǒng),并應用于高壓開關(guān)裝置當中DSP 作為主CPU 芯片主要完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和保護等功能,8051 作為從CPU 主要完成鍵盤處理、液晶顯示處理和通訊等人機對話功能。此雙核結(jié)構(gòu)具有并行工作,分工明確的優(yōu)點,既保證了繼電保護的速動性,選擇性、靈敏性和可靠性,又實現(xiàn)了實施測量的高精度。 本文首先根據(jù)礦井高壓電網(wǎng)的實際情況,從理論上分析了礦井高壓電網(wǎng)常見故障的電氣特征,并參照相關(guān)標準制定了相應的保護原理和動作指標,尤其是針對礦井供電系統(tǒng)中普遍采用中性點不接地的情況,采用了“基于零序功率方向型”的選擇性漏電保護原理。然后分析了交流采樣、直流采樣方法的優(yōu)缺點,確定了高壓防爆開關(guān)保護系統(tǒng)的采樣方式。 保護系統(tǒng)的硬件是實現(xiàn)保護原理的平臺,其穩(wěn)定性和可靠性直接影響到保護功能的實現(xiàn)。本微機保護系統(tǒng)是基于DSP 和單片機的雙CPU 微機線路綜合保護測控裝置,DSP 的采用大大提高了保護裝置的數(shù)據(jù)處理速度,雙CPU 結(jié)構(gòu)大大提高了裝置的可靠性。另外,該裝置不僅可以完成繼電保護功能,而且緊隨當前電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的需要,還可以完成測量、控制、數(shù)據(jù)通訊的功能,亦即實現(xiàn)保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通訊一體化。
標簽: 隔爆型 保護系統(tǒng) 高壓開關(guān)
上傳時間: 2013-05-17
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傳統(tǒng)污水系統(tǒng)采用繼電器調(diào)節(jié)控制,容易漂移,且不能智能化,無法保證泵站及時可靠運行。而以單片機為基礎(chǔ)的微型控制機抗干擾能力差,工作期間調(diào)整點不穩(wěn)定,系統(tǒng)容易死機,需要經(jīng)常到現(xiàn)場服務(wù)調(diào)節(jié),無法及時準確掌握污水泵站的運行狀態(tài)。采用可編程控制器控制,系統(tǒng)運行可靠,基本可以做到免維護調(diào)整。 本文針對污水泵站的性能要求和PLC的技術(shù)特點,研究了基于DCS測控系統(tǒng)的控制與管理。該系統(tǒng)是以SIEMENS公司的S7-200系列小型PLC作遠程終端,以工業(yè)PC機作上位機的主從式一點對多點監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)PC機安裝在污水處理廠的中央控制室,既是泵站PLC的上位機,又是處理廠微機局域網(wǎng)的一個工作站,通過自定義無線通訊模塊與各泵站實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,并通過時間和事件觸發(fā),計算出最佳的平衡水量和各泵站調(diào)度水量。下位機PLC安裝在泵站,根據(jù)上位機的指令控制泵站的水泵和閥門,組成本地數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。根據(jù)給定的調(diào)度水量,調(diào)整開啟的水泵臺數(shù)和工作時間,達到調(diào)度水量的目的。 污水泵站管理系統(tǒng)中泵站地理位置分散,處理廠集中進行數(shù)據(jù)處理、監(jiān)視。這一特點與DCS系統(tǒng)功能相吻合。從這一意義上來講,集散控制系統(tǒng)能較好地適應本系統(tǒng),同時還可以滿足在中心控制室集中顯示、打印、控制各系統(tǒng)的運行狀態(tài)和參數(shù)的要求。系統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)計,使其功能合理分配到各子系統(tǒng)中。避免了功能重復及各系統(tǒng)間的不兼容,這樣使得系統(tǒng)維護方便,減少了備品備件。給整個泵站運行管理帶來了方便,提高了運行效率,同時也提高了管理效率,減少了泵站現(xiàn)場管理人員,降低了人力資源成本,也大大降低了因為人工管理造成的疏漏,提高了系統(tǒng)的可靠性。
上傳時間: 2013-08-05
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直流偏磁是變壓器的一種非正常工作狀態(tài),是指在變壓器的勵磁電流中出現(xiàn)了直流分量。在直流輸電系統(tǒng)中,由于換流站的工作特性,有直流電流分量流過換流變壓器的繞組,產(chǎn)生直流偏磁現(xiàn)象,這一現(xiàn)象將對換流變壓器的正常運行產(chǎn)生不利的影響,如勵磁電流發(fā)生畸變、變壓器鐵心損耗增加及鐵心高度飽和引起的漏磁通增加。因此,從電磁場的角度分析這一現(xiàn)象是必要的。 由于鐵磁材料的非線性,不能應用疊加原理分析直流偏磁時的勵磁情況。為此,本文應用了二維瞬態(tài)場路直接耦合有限元法,借助大型有限元分析軟件Ansoft,定量分析了在不同等級直流偏磁電流作用下,換流變壓器空載運行狀態(tài)下的勵磁電流波形情況,結(jié)果表明,直流偏磁使鐵心中的磁通密度發(fā)生偏移,對應的勵磁電流波形呈現(xiàn)正負半波極不對稱的形狀,并且直流偏磁量越大勵磁電流的畸變越嚴重。 在求出直流偏磁量與勵磁電流峰值關(guān)系的基礎(chǔ)上,應用一種基于鐵心空載損耗數(shù)據(jù)的方法,定量分析了在不同等級直流偏磁電流作用下,換流變壓器鐵心損耗情況,結(jié)果表明,隨著直流偏磁電流的增加,鐵心損耗也會隨之增加,這會導致鐵心溫升上升,嚴重時會導致鐵心局部過熱,影響變壓器的正常運行。 在漏磁場分析中,討論了變壓器漏磁場的類型和作用,經(jīng)過合理簡化,建立了換流變壓器二維漏磁場計算模型,應用二維瞬態(tài)場路直接耦合有限元法,分析了不同等級直流偏磁電流作用下,換流變壓器漏磁場分布情況,結(jié)果表明,隨著直流偏磁量的增加,不同位置處漏磁場分量的變化規(guī)律基本不變,但漏磁在增加,且不同位置漏磁分量增加的速率不同。
上傳時間: 2013-06-25
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永磁無刷直流電動機具有慣量小、控制簡單、動態(tài)性能好等優(yōu)良特性,因此在航天、機器人、數(shù)控機床等許多領(lǐng)域得到了廣泛應用。無刷直流電機在國外已經(jīng)成功應用于對系統(tǒng)要求較高的場合,近年來在國內(nèi)也引起了廣泛的興趣。本課題針對輪式機器人,設(shè)計了無刷直流電動機并設(shè)計相應控制系統(tǒng)。 首先,本課題分析了機器人用無刷直流電動機的組成結(jié)構(gòu)、繞組連接,并對三相無刷直流電動機星角接工作方式進行比較,按照無刷直流電動機兩種模式運行、多極分數(shù)槽等特點進行局部設(shè)計。最終以爬坡時狀態(tài)為參考,經(jīng)過多次計算得到無刷直流電動機的初始設(shè)計方案。 其次,為了提高設(shè)計的可靠性及設(shè)計成本,本課題用MaxwellRMxprt和Maxwell 2D有限元分析軟件來對所設(shè)計的電磁設(shè)計方案進行驗證。應用Maxwell 2D軟件進一步對設(shè)計方案進行分析和校驗,以校核仿真結(jié)果參數(shù)能否與設(shè)計方案相吻合。 最后設(shè)計了無刷直流電動機的PIC單片機控制系統(tǒng)并對無刷直流電動機進行系統(tǒng)仿真。控制系統(tǒng)CPU采用PIC16F877單片機,它能夠提供最佳的性能價格比。系統(tǒng)采用IGBT 專用柵極驅(qū)動集成電路IR2130,來控制系統(tǒng)主電路。系統(tǒng)仿真采用MATLAB/SIMULINK軟件,檢驗所設(shè)計電機在系統(tǒng)中的性能。 結(jié)論,本課題主要包括五部分:無刷直流電動機繞組連接分析,初始數(shù)據(jù)方案設(shè)計,Maxwell對電磁設(shè)計方案進行驗證,設(shè)計PIC單片機控制系統(tǒng),應用MATLAB對電機控制系統(tǒng)進行仿真。通過這五部,本文完成了輪式機器人用無刷直流電動機進行設(shè)計及相應控制系統(tǒng)的設(shè)計。
上傳時間: 2013-07-28
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無刷直流電機(BLDCM)是隨著電機控制技術(shù)、電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型電機。它是在有刷直流電機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。無刷直流電機具有交流電機的結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護方便等一系列特點,又具有直流電機的運行效率高、無勵磁損耗以及調(diào)速性能好等諸多優(yōu)點,在很多場合有廣泛的應用前景,成為了國內(nèi)外研究的熱點。無刷直流電機傳統(tǒng)的理論部分分析和設(shè)計方法已經(jīng)比較成熟,因此對無刷直流電機控制策略的研究就顯得十分重要。 PID控制以其結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、易于工程實現(xiàn)等優(yōu)點至今仍被廣泛應用。在系統(tǒng)模型參數(shù)變化不大的情況下,PID控制性能優(yōu)良。但在工業(yè)上有許多無法建立精確數(shù)學模型的復雜控制對象和非線性控制對象,若采用傳統(tǒng)的PID進行控制的話,那么很難獲得比較理想的控制效果。 對于無刷直流電機而言,它是一個多變量、強耦合的非線性系統(tǒng),固定參數(shù)的PID調(diào)節(jié)器無法得到很理想的控制性能指標。基于以上原因,本文以無刷直流電機為控制對象,通過分析無刷直流電機的數(shù)學模型,以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),設(shè)計了應用于無刷直流電機的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器。 在MATLAB平臺上,先利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器,給出相應的控制算法,對典型的參數(shù)時變非線性系統(tǒng)的控制進行了仿真研究。仿真結(jié)果表明,同傳統(tǒng)PID控制器相比,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器對模型、環(huán)境具有較好的適應能力與較強的魯棒性,有效的改善了系統(tǒng)的控制結(jié)果,達到了預期的目的。隨后利用SIMULNK建立了無刷直流電機控制系統(tǒng)的仿真模型。分別采用普通PID控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器對電機的不同運行狀況進行了仿真分析。仿真結(jié)果驗證了所建模型的正確性,并證明了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的優(yōu)越性。
標簽: PID BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 無刷直流電機
上傳時間: 2013-08-04
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