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無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)

  • 永磁無刷直流電動機的設計和仿真研究.rar

    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產品,它以其體積小、重量輕、慣量小、控制簡單和動態性能好等優良特性,被廣泛應用于工業、交通、消費電子、航空航天、軍事等領域,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子軸上的位置傳感器構成。逆變器的驅動信號與轉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子磁場同步。 本文系統研究了永磁無刷直流電動機本體及驅動控制系統,取得了有價值的研究成果。 1)本文查閱了大量的文獻資料,全面總結和分析了永磁無刷直流電動機的研究現狀,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上,設計了以PIC16F877A單片機為核心的永磁無刷直流電動機調速系統,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建立動態仿真模型,結合實驗所得參數進行仿真,結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)基于磁路法設計了一套永磁無刷直流電動機的電磁設計程序,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的解析計算,與有限元法計算結果對比,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態電路模型,結果表明計及電感參數的電樞電流較小,轉速相應降低;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。

    標簽: 無刷直流電動機 仿真研究

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:熊少鋒

  • 輪式機器人用無刷直流電動機的設計.rar

    永磁無刷直流電動機具有慣量小、控制簡單、動態性能好等優良特性,因此在航天、機器人、數控機床等許多領域得到了廣泛應用。無刷直流電機在國外已經成功應用于對系統要求較高的場合,近年來在國內也引起了廣泛的興趣。本課題針對輪式機器人,設計了無刷直流電動機并設計相應控制系統。 首先,本課題分析了機器人用無刷直流電動機的組成結構、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、多極分數槽等特點進行局部設計。最終以爬坡時狀態為參考,經過多次計算得到無刷直流電動機的初始設計方案。 其次,為了提高設計的可靠性及設計成本,本課題用MaxwellRMxprt和Maxwell 2D有限元分析軟件來對所設計的電磁設計方案進行驗證。應用Maxwell 2D軟件進一步對設計方案進行分析和校驗,以校核仿真結果參數能否與設計方案相吻合。 最后設計了無刷直流電動機的PIC單片機控制系統并對無刷直流電動機進行系統仿真。控制系統CPU采用PIC16F877單片機,它能夠提供最佳的性能價格比。系統采用IGBT 專用柵極驅動集成電路IR2130,來控制系統主電路。系統仿真采用MATLAB/SIMULINK軟件,檢驗所設計電機在系統中的性能。 結論,本課題主要包括五部分:無刷直流電動機繞組連接分析,初始數據方案設計,Maxwell對電磁設計方案進行驗證,設計PIC單片機控制系統,應用MATLAB對電機控制系統進行仿真。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計及相應控制系統的設計。

    標簽: 輪式機器人 無刷直流電動機

    上傳時間: 2013-07-28

    上傳用戶:long14578

  • 永磁無刷直流電機及其驅動系統的設計.rar

    風機的耗電量占全國總發電量的40﹪左右,是全國耗電最大的工業裝備,而且運行效率比國外低10﹪~30﹪。因此在風機(及水泵)上實行節能、節電、降耗是一個緊迫的任務,對緩解我國電能的供需矛盾、推進我國現代化建設、縮小我國和發達國家的差距具有非常現實和深遠的意義。 小型風機(1~10千瓦)特點是:單臺的耗電量很小,但是數量巨大,因此降低這些小型風機的耗電量同樣具有十分深遠的經濟意義。但在這一領域的節能研究一直未能得到充分重視。 本論文提出一種用于驅動小功率風機的永磁無刷直流電機,通過調速調節風量從而達到節能的目的。永磁無刷直流電機是近年隨著電力電子技術和永磁材料的進步而迅速發展起來的一種新型電機。它用一套電子換向裝置代替了有刷直流電動機的機械換向裝置,即克服了有刷直流電動機機械換向帶來的一系列缺點,又具備直流電動機運行效率高、無勵磁損耗以及調速性能好等諸多特點,因此在各個領域中得到了廣泛應用。 本論文從永磁材料、磁體結構、充磁方式、繞組分布、極弧系數等方面分析了風機外轉子永磁無刷直流電機的設計要求,給出永磁無刷直流電機結構、原理及一般設計要求;根據風機電機的驅動要求,設計制造外轉子風機用鐵氧體永磁無刷直流電機樣機;針對風機用電機驅動系統的調速及各種保護要求,基于降低成本的原則,設計制造永磁無刷直流電機的驅動系統。這一設計為基于專用集成芯片的小功率無刷直流電機的調速控制系統,并進行了試制、調試及試驗。實驗表明了系統具有簡單和優越的控制性能,適于小功率無刷直流電機的控制。 樣機實測數據表明外轉子永磁無刷直流電機用于驅動小功率風機具有良好的性能、較低的成本,具有進行產業化生產的優勢。

    標簽: 無刷直流電機 驅動系統

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:sunzhp

  • 高速永磁無刷直流電機性能分析與設計的研究.rar

    隨著電力電子技術的發展,高速永磁無刷直流電機應用前景越來越廣闊,有較大的研究價值,對其電磁性能進行準確的分析和設計具有重要的經濟價值和理論意義。本文主要是圍繞著永磁無刷直流電機,尤其是高速永磁電機的磁路、電路性能的分析、鐵耗和溫升的計算、優化設計、控制系統和樣機制造和實驗等做了大量的工作: 對電機的磁路進行分析設計:從磁路結構入手,分析了定子鐵芯、轉子鐵芯和永磁體的各種結構優劣及其選型、選材的根據;講述了場路結合的分析計算方法;給出了極數、槽數、繞組、轉子參數、定子參數和軸承的參數確定方法。 對永磁無刷直流電機的電路進行分析:從電機磁場分析入手,根據齒磁通分析計算了電樞繞組的感應電動勢;根據此電動勢的波形,推導了三相六狀態控制時,電動勢的電路計算模型,重點推導了電動勢平頂寬度小于120度電角度時的電路模型,指出換相前電流波形出現尖峰脈沖的原因,該模型考慮了電感對高速電機性能的影響;給出了基于能量攝動法計算繞組電感的方法。 高速永磁無刷直流電機內的損耗尤其是鐵耗較大,根據經驗系數來計算鐵耗的傳統方法已顯得力不從心,如何準確計算高速永磁無刷直流電機內的鐵耗是困擾電機工作者的一個難題,本文根據Bertotti鐵耗分立計算模型,進一步推導了考慮電機內旋轉磁化對鐵耗的影響的鐵耗計算模型,其各項損耗系數是由鐵芯材料在交變磁化條件下的損耗數據通過回歸計算得到。通過實際電機的計算和實驗測試,表明此計算模型有較高的準確度。隨著電機內損耗的增大,溫升也是一個重要問題,為了了解電機內的溫度分部,防止局部過熱,本文建立了基于熱網絡法永磁無刷直流電機的溫升計算模型,并對電機進行了溫升計算,計算結果和實際測量基本一致。 本文確立了永磁無刷直流電機的電磁計算方法,建立了優化設計的數學模型,編制了程序,用遺傳算法成功地對高速永磁無刷直流電機的效率進行了優化,給出了優化算例,并做出樣機,通過對優化前后的方案做出樣機并進行比較實驗,優化后測量損耗有了較大的減小。 對永磁無刷直流電機控制系統中的幾個關鍵問題進行了研究:位置檢測技術、三相逆變電路中的功率管壓降和控制系統換相角問題,它們都對電機的性能有很大的影響。本文著重分析了霍爾位置傳感器原理、選型及在電機中的安裝應用;功率管壓降對起動電流、功率的影響問題;控制系統提前或滯后換相對電機電流,輸出性能的影響,提出適當提前換相有利于電機出力。 做出永磁無刷直流電機樣機并進行實驗研究,主要包括高速永磁無刷直流電機、內置式永磁無刷直流電機、高壓永磁無刷直流電機的設計、性能分析、樣機制作、實驗分析等。建構了對樣機進行發電機測試、電動機測試、損耗測量的實驗平臺,通過在測試時使用假轉子的方法成功分離出了電機鐵耗和機械損耗,實驗測量結果和計算結果基本一致。 總之,通過對永磁無刷直流電機的磁路、電路及性能特性的分析研究,建立了一套永磁無刷直流電機的設計理論和分析方法,并通過樣機的制造和實驗,進一步的驗證了這些理論和方法的準確性,這對永磁無刷直流電機的設計和應用有很好的參考價值。

    標簽: 無刷直流電機 性能分析

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:阿四AIR

  • 基于無刷直流電機的電動汽車驅動控制器的研制.rar

    在目前全球能源危機和溫室效應越來越嚴重的情況下,電動車(Electric Vehicle)以其無污染、低噪聲、效率高,便于操作等優點,越來越受到人們的青睞。本課題與華中科技大學辜承林教授聯合,為蘇州益高電動車輛制造有限公司設計旅游車無刷電機驅動系統。課題結合現代CPU技術、數字技術和電力電子技術,設計了一款以無位置傳感器無刷直流電機為動力的大功率汽車輪轂驅動控制器。 本課題采用辜老師設計的“橫向磁通無刷直流電動機”為控制對象。本文首先分析了無刷直流電機的數學模型和無位置傳感器的反電勢過零點檢測的基本原理,從整體上對控制系統的各個方面進行了討論并確定了整體設計方案。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,研制出系統硬件,用C語言編制了系統軟件。鑒于該課題在大電流等級的無刷直流電機應用中,國內外尚無先例,本項目在開發實驗中,對無位置傳感器無刷電機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踐經驗。通過對電機的起動過程和位置檢測方法進行的一些有效改進措施,使得電機達到較好的運行性能和操控特性。 實驗結果表明本項目設計方案有效可行,研制的無位置傳感器無刷直流電機控制器達到設計的預期基本性能指標。

    標簽: 無刷直流電機 電動汽車 驅動控制器

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:qq1604324866

  • 電動跑步機外轉子無刷電機驅動及控制系統研究.rar

    跑步運動是人們喜愛的運動方式之一,借助電動跑步機進行跑步運動簡單方便,已成為新的運動時尚。電動跑步機已經成為一種大眾健身器材,市場前景極為廣闊。 目前電動跑步機大多采用有刷直流電動機或交流變頻電機作為驅動電機,本文研究采用外轉子直接驅動無刷直流電動機的電動跑步機。其主要優點在于:一是省去了傳統電動跑步機的減速機構,系統結構簡單,運行可靠,效率高;二是無刷電機驅動具有優良的調速和控制性能,可以提升電動跑步機品質,實現智能化;三是無刷電機驅動性價比高,更具市場競爭力。因此,進行電動跑步機外轉子無刷直流電動機驅動及控制系統的研究具有較高的理論意義和工程實用價值。 本文首先綜述了電動跑步機及其電機驅動的現狀、發展趨勢以及外轉子無刷計特點、分數槽繞組及其控制器;應用電機磁場有限元軟件MAGNEFORCE研究了不同極/槽配合無刷電機的磁場分布和不同極弧系數對電機性能的影響;在此基礎上試制了電動跑步機外轉子無刷直流電動機樣機并進行初步性能試驗;運用MATLAB對外轉子無刷直流電動機進行系統仿真分析。

    標簽: 電動 無刷電機 控制

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:dct灬fdc

  • 大功率永磁無刷直流電機及其系統研究

    本課題為研究大功率永磁無刷直流電機及其驅動系統而設計了一臺50kW 多相永磁無刷直流電機,該電機的設計最大限度地模擬了某大功率多相永磁無刷直流電機的基本結構,驅動系統也基本采用了某大功率永磁無刷直流電機的主電路結構。全文內容如下: 本文介紹了一種以晶閘管為主要功率元件的大功率永磁無刷直流電機驅動系統。本文通過對電機各運行的狀態的分類分析,總結了這種驅動系統的觸發邏輯控制規律,優化了邏輯控制程序,為永磁無刷直流電機驅動系統的仿真和實際系統的開發提供了依據。 本文通過對驅動系統換流過程的詳細分析,總結了有關參數如電機電感、換相電容等對電機換流過程的影響程度、趨勢和規律。給出了驅動系統主要參數選取的依據和選擇方法,并通過樣機進行了實驗驗證,為大功率永磁無刷直流電機驅動系統的主電路設計提供理論支持。為準確預測大功率永磁無刷直流電機驅動系統的運行性能,建立了永磁無刷直流電機的電路模型和S函數模型,并闡述了其在Matlab/Simulink 平臺下的建模原理和實現方法。 本文提出的兩種電機模型,相互補充,準確預知了永磁無刷電機驅動系統的運行特性,大大加速驅動系統研制過程。其中,電路模型具有仿真效率高,便于研究驅動系統主電路參數對系統性能的影響,從而對主電路參數進行優化;S 函數模型便于對電機內部細節進行分析,為揭示電機內部變量的變化規律提供了有力的手段。

    標簽: 大功率 無刷直流電機 系統研究

    上傳時間: 2013-07-04

    上傳用戶:mikesering

  • 用DSP2812開發的無刷直流電機控制程序

    ·詳細說明:附件程序是我用DSP2812開發的無刷直流電機控制程序,程序是在TI公司的BLDC3_1軟件的基礎上構造的,實現了無刷直流電機的速度環PID控制,效果可以。 其中,無刷直流電機是有HALL傳感器的系統,所以在轉速測量上還需要進一步的改進(如果要求精確的話)。電機是24V3000rpm~~~;驅動板是類似TI公司的DMC1500?板卡,所以可以參考它的說明(只針對信號的連接的參考)文件列表

    標簽: 2812 DSP 無刷直流 電機控制

    上傳時間: 2013-06-25

    上傳用戶:xiaowei314

  • 三相無刷直流電機控制器MLX90401的原理及應用

    單片機 控制 無刷電機:MLX90401 是Melexis 公司新開發的三相無刷直流電機控制器, 它具有很寬的工作電壓范圍(12~40V) ,同時內置自舉電壓,可全部采用N溝道MOSFET,并具有欠壓鎖定功能;其片內PWM振蕩器可通過控制下橋驅動來實現調速, 并具有正向和反向控制功能; 其BVDSS 大于60V; 因而可對60°/ 120°進行相位選擇。文中介紹了MLX90401 的基本特點、引腳分布、工作原理和典型應用。 關鍵詞:直流電機; 控制; 驅動; MLX90401

    標簽: 90401 MLX 三相 無刷直流

    上傳時間: 2013-10-20

    上傳用戶:破曉sunshine

  • PLC在永磁無刷直流電機伺服系統中的應用

    摘要:交流伺服技術是研發各種先進的機電一體化設備的關鍵技術,在此前提下,介紹了一種基于西門子S7—222PLC的永磁直流無刷電機伺服控制系統。該系統結合西門子6SC610型晶體管脈寬調制變頻器與1FT5無刷伺服電機,位置環采用先進的偽微分反饋控制算法,對無刷電機進行速度和位置伺服控制,并在上位機中進行監控。試驗結果表明,采用這種控制方案可以在低成本下使永磁直流無刷電機伺服系統取得良好的控制效果。關鍵詞:伺服系統;無刷直流電機;可編程控制器;偽微分反饋控制

    標簽: PLC 無刷直流電機 伺服系統 中的應用

    上傳時間: 2014-01-10

    上傳用戶:戀天使569

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