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高速電機(jī)由于轉(zhuǎn)速高、體積小、功率密度高，在渦輪發(fā)電機(jī)、渦輪增壓器、高速加工中心、飛輪儲(chǔ)能、電動(dòng)工具、空氣壓縮機(jī)、分子泵等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。永磁無刷直流電機(jī)由于效率高、氣隙大、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單，因此特別適合高速運(yùn)行。高速永磁無刷直流電機(jī)是目前國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，其主要問題在于：（1）轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)；（2）轉(zhuǎn)子損耗和溫升。本文針對(duì)高速永磁無刷直流電機(jī)主要問題之一的轉(zhuǎn)子渦流損耗進(jìn)行了深入分析。轉(zhuǎn)子渦流損耗是由定子電流的時(shí)間和空間諧波以及定子槽開口引起的氣隙磁導(dǎo)變化所產(chǎn)生的。首先通過優(yōu)化定子結(jié)構(gòu)、槽開口和氣隙長度的大小來降低電流空間諧波和氣隙磁導(dǎo)變化所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子渦流損耗；通過合理地增加繞組電感以及采用銅屏蔽環(huán)的方法來減小電流時(shí)間諧波引起的轉(zhuǎn)子渦流損耗。其次對(duì)轉(zhuǎn)子充磁方式和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了分析。最后制作了高速永磁無刷直流電機(jī)樣機(jī)和控制系統(tǒng)，進(jìn)行了空載和負(fù)載實(shí)驗(yàn)研究。論文主要工作包括： 一、采用解析計(jì)算和有限元仿真的方法研究了不同的定子結(jié)構(gòu)、槽開口大小、以及氣隙長度對(duì)高速永磁無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響。對(duì)于2極3槽集中繞組、2極6槽分布疊繞組和2極6槽集中繞組的三臺(tái)電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比，利用傅里葉變換，得到了分布于定子槽開口處的等效電流片的空間諧波分量，然后采用計(jì)及轉(zhuǎn)子集膚深度和渦流磁場影響的解析模型計(jì)算了轉(zhuǎn)子渦流損耗，通過有限元仿真對(duì)解析計(jì)算結(jié)果加以驗(yàn)證。結(jié)果表明：3槽集中繞組結(jié)構(gòu)的電機(jī)中含有2次、4次等偶數(shù)次空間諧波分量，該諧波分量在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生大量的渦流損耗。采用有限元仿真的方法研究了槽開口和氣隙長度對(duì)轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響，在空載和負(fù)載狀態(tài)下的研究結(jié)果均表明：隨著槽開口的增加或者氣隙長度的減小，轉(zhuǎn)子損耗隨之增加。因此從減小高速永磁無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子渦流損耗的角度考慮，2極6槽的定子結(jié)構(gòu)優(yōu)于2極3槽結(jié)構(gòu)。 二、高速永磁無刷直流電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的電流波形中含有大量的時(shí)間諧波分量，其中5次和7次時(shí)間諧波分量合成的電樞磁場以6倍轉(zhuǎn)子角速度相對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，11次和13次時(shí)間諧波分量合成的電樞磁場以12倍轉(zhuǎn)子角速度相對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，這些諧波分量與轉(zhuǎn)子異步，在轉(zhuǎn)子保護(hù)環(huán)、永磁體和轉(zhuǎn)軸中產(chǎn)生大量的渦流損耗，是轉(zhuǎn)子渦流損耗的主要部分。首先研究了永磁體分塊對(duì)轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響，分析表明：永磁體的分塊數(shù)和透入深度有關(guān)，對(duì)于本文設(shè)計(jì)的高速永磁無刷直流電機(jī)，當(dāng)永磁體分塊數(shù)大于12時(shí)，永磁體分塊才能有效地減小永磁體中的渦流損耗；反之，永磁體分塊會(huì)使永磁體中的渦流損耗增加。為了提高轉(zhuǎn)子的機(jī)械強(qiáng)度，在永磁體表面通常包裹一層高強(qiáng)度的非磁性材料如鈦合金或者碳素纖維等。分析了不同電導(dǎo)率的包裹材料對(duì)轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響。然后利用渦流磁場的屏蔽作用，在轉(zhuǎn)子保護(hù)環(huán)和永磁體之間增加一層電導(dǎo)率高的銅環(huán)。有限元分析表明：盡管銅環(huán)中會(huì)產(chǎn)生渦流損耗，但正是由于銅環(huán)良好的導(dǎo)電性，其產(chǎn)生的渦流磁場抵消了氣隙磁場的諧波分量，使永磁體、轉(zhuǎn)軸以及保護(hù)環(huán)中的損耗顯著下降，整體上降低了轉(zhuǎn)子渦流損耗。分析了不同的銅環(huán)厚度對(duì)轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響，研究表明轉(zhuǎn)子各部分的渦流損耗隨著銅屏蔽環(huán)厚度的增加而減小，當(dāng)銅環(huán)的厚度達(dá)到6次時(shí)間諧波的透入深度時(shí)，轉(zhuǎn)子損耗減小到最小。 三、對(duì)于給定的電機(jī)尺寸，設(shè)計(jì)了兩臺(tái)電感值不同的高速永磁無刷直流電機(jī)，通過研究表明：電感越大，電流變化越平緩，電流的諧波分量越低，轉(zhuǎn)子渦流損耗越小，因此通過合理地增加繞組電感能有效的降低轉(zhuǎn)子渦流損耗。 四、研究了高速永磁無刷直流電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)問題。對(duì)比分析了平行充磁和徑向充磁對(duì)高速永磁無刷直流電機(jī)性能的影響，結(jié)果表明：平行充磁優(yōu)于徑向充磁。設(shè)計(jì)并制作了兩種不同結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子：單端式軸承支撐結(jié)構(gòu)和兩端式軸承支撐結(jié)構(gòu)。對(duì)兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析，實(shí)驗(yàn)研究表明：由于轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)不合理，單端式軸承支撐結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到40，000rpm以上時(shí)，保護(hù)環(huán)和定子齒部發(fā)生了摩擦，破壞了轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡，導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行失敗，而兩端式軸承支撐結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子成功運(yùn)行到100，000rpm以上。 五、最后制作了平行充磁的高速永磁無刷直流電機(jī)樣機(jī)和控制系統(tǒng)，進(jìn)行了空載和負(fù)載實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)比研究了PWM電流調(diào)制和銅屏蔽環(huán)對(duì)轉(zhuǎn)子損耗的影響，研究表明：銅屏蔽環(huán)能有效的降低轉(zhuǎn)子渦流損耗，使轉(zhuǎn)子損耗減小到不加銅屏蔽環(huán)時(shí)的1/2；斬波控制會(huì)引入高頻電流諧波分量，使得轉(zhuǎn)子渦流損耗增加。通過計(jì)算繞組反電勢系數(shù)的方法，得到了不同控制方式下帶銅屏蔽環(huán)和不帶銅屏蔽環(huán)轉(zhuǎn)子永磁體溫度。采用簡化的暫態(tài)溫度場有限元模型分析了轉(zhuǎn)子溫升，有限元分析和實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果基本吻合，驗(yàn)證了銅屏蔽環(huán)的有效性。
標(biāo)簽： 無刷直流 電機(jī)轉(zhuǎn)子 渦流損耗
上傳時(shí)間： 2013-05-18
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跑步運(yùn)動(dòng)是人們喜愛的運(yùn)動(dòng)方式之一，借助電動(dòng)跑步機(jī)進(jìn)行跑步運(yùn)動(dòng)簡單方便，已成為新的運(yùn)動(dòng)時(shí)尚。電動(dòng)跑步機(jī)已經(jīng)成為一種大眾健身器材，市場前景極為廣闊。 目前電動(dòng)跑步機(jī)大多采用有刷直流電動(dòng)機(jī)或交流變頻電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，本文研究采用外轉(zhuǎn)子直接驅(qū)動(dòng)無刷直流電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)跑步機(jī)。其主要優(yōu)點(diǎn)在于：一是省去了傳統(tǒng)電動(dòng)跑步機(jī)的減速機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，效率高；二是無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)具有優(yōu)良的調(diào)速和控制性能，可以提升電動(dòng)跑步機(jī)品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)智能化；三是無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)性價(jià)比高，更具市場競爭力。因此，進(jìn)行電動(dòng)跑步機(jī)外轉(zhuǎn)子無刷直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)的研究具有較高的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。 本文首先綜述了電動(dòng)跑步機(jī)及其電機(jī)驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及外轉(zhuǎn)子無刷計(jì)特點(diǎn)、分?jǐn)?shù)槽繞組及其控制器；應(yīng)用電機(jī)磁場有限元軟件MAGNEFORCE研究了不同極/槽配合無刷電機(jī)的磁場分布和不同極弧系數(shù)對(duì)電機(jī)性能的影響；在此基礎(chǔ)上試制了電動(dòng)跑步機(jī)外轉(zhuǎn)子無刷直流電動(dòng)機(jī)樣機(jī)并進(jìn)行初步性能試驗(yàn)；運(yùn)用MATLAB對(duì)外轉(zhuǎn)子無刷直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)仿真分析。
標(biāo)簽： 電動(dòng) 無刷電機(jī) 控制
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：dct灬fdc
本課題為研究大功率永磁無刷直流電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而設(shè)計(jì)了一臺(tái)50kW 多相永磁無刷直流電機(jī)，該電機(jī)的設(shè)計(jì)最大限度地模擬了某大功率多相永磁無刷直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也基本采用了某大功率永磁無刷直流電機(jī)的主電路結(jié)構(gòu)。全文內(nèi)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(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本文通過對(duì)電機(jī)各運(yùn)行的狀態(tài)的分類分析，總結(jié)了這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的觸發(fā)邏輯控制規(guī)律，優(yōu)化了邏輯控制程序，為永磁無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的仿真和實(shí)際系統(tǒng)的開發(fā)提供了依據(jù)。 本文通過對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)換流過程的詳細(xì)分析，總結(jié)了有關(guān)參數(shù)如電機(jī)電感、換相電容等對(duì)電機(jī)換流過程的影響程度、趨勢和規(guī)律。給出了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)選取的依據(jù)和選擇方法，并通過樣機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，為大功率永磁無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主電路設(shè)計(jì)提供理論支持。為準(zhǔn)確預(yù)測大功率永磁無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行性能，建立了永磁無刷直流電機(jī)的電路模型和S函數(shù)模型，并闡述了其在Matlab/Simulink 平臺(tái)下的建模原理和實(shí)現(xiàn)方法。 本文提出的兩種電機(jī)模型，相互補(bǔ)充，準(zhǔn)確預(yù)知了永磁無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行特性，大大加速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研制過程。其中，電路模型具有仿真效率高，便于研究驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主電路參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響，從而對(duì)主電路參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化；S 函數(shù)模型便于對(duì)電機(jī)內(nèi)部細(xì)節(jié)進(jìn)行分析，為揭示電機(jī)內(nèi)部變量的變化規(guī)律提供了有力的手段。
標(biāo)簽： 大功率 無刷直流電機(jī) 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-07-04
上傳用戶：mikesering
·詳細(xì)說明：附件程序是我用DSP2812開發(fā)的無刷直流電機(jī)控制程序，程序是在TI公司的BLDC3_1軟件的基礎(chǔ)上構(gòu)造的，實(shí)現(xiàn)了無刷直流電機(jī)的速度環(huán)PID控制，效果可以。 其中，無刷直流電機(jī)是有HALL傳感器的系統(tǒng)，所以在轉(zhuǎn)速測量上還需要進(jìn)一步的改進(jìn)（如果要求精確的話）。電機(jī)是24V3000rpm～～～；驅(qū)動(dòng)板是類似TI公司的DMC1500？板卡，所以可以參考它的說明（只針對(duì)信號(hào)的連接的參考）文件列表
標(biāo)簽： 2812 DSP 無刷直流 電機(jī)控制
上傳時(shí)間： 2013-06-25
上傳用戶：xiaowei314
單片機(jī) 控制 無刷電機(jī)：MLX90401 是Melexis 公司新開發(fā)的三相無刷直流電機(jī)控制器, 它具有很寬的工作電壓范圍(12～40V) ,同時(shí)內(nèi)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(nèi)PWM振蕩器可通過控制下橋驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)調(diào)速, 并具有正向和反向控制功能; 其BVDSS 大于60V; 因而可對(duì)60°/ 120°進(jìn)行相位選擇。文中介紹了MLX90401 的基本特點(diǎn)、引腳分布、工作原理和典型應(yīng)用。 關(guān)鍵詞:直流電機(jī); 控制; 驅(qū)動(dòng); MLX90401
上傳時(shí)間： 2013-10-20
上傳用戶：破曉sunshine
摘要：交流伺服技術(shù)是研發(fā)各種先進(jìn)的機(jī)電一體化設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)，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(jī)伺服控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)合西門子6SC610型晶體管脈寬調(diào)制變頻器與1FT5無刷伺服電機(jī)，位置環(huán)采用先進(jìn)的偽微分反饋控制算法，對(duì)無刷電機(jī)進(jìn)行速度和位置伺服控制，并在上位機(jī)中進(jìn)行監(jiān)控。試驗(yàn)結(jié)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(jī)伺服系統(tǒng)取得良好的控制效果。關(guān)鍵詞：伺服系統(tǒng)；無刷直流電機(jī)；可編程控制器；偽微分反饋控制
標(biāo)簽： PLC 無刷直流電機(jī) 伺服系統(tǒng) 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間： 2014-01-10
上傳用戶：戀天使569
介紹了無刷直流電機(jī)的工作原理和控制方式，并提出了一種基于DSP技術(shù)無刷直流電機(jī)控制器設(shè)計(jì)方案，DSP將CPU、PWM波發(fā)生單元和數(shù)據(jù)采集單元等外設(shè)都集成在一片DSP上，提高了系統(tǒng)集成度和抗干擾性，并使得系統(tǒng)的升級(jí)更加容易。實(shí)驗(yàn)表明，基于DSP的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能良好，達(dá)到了一般伺服系統(tǒng)的性能要求。
標(biāo)簽： DSP 無刷直流電機(jī) 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-12-24
上傳用戶：chenjjer
freescale 的指令系統(tǒng)，是初學(xué)MOto單片機(jī)的很好教材
標(biāo)簽： freescale 指令 系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2015-07-03
上傳用戶：sz_hjbf
程序是我用DSP2812開發(fā)的無刷直流電機(jī)控制程序，程序是在TI公司的BLDC3_1軟件的基礎(chǔ)上構(gòu)造的，實(shí)現(xiàn)了無刷直流電機(jī)的速度環(huán)PID控制，并且可以進(jìn)行無刷直流電機(jī)的高級(jí)控制算法研究，擴(kuò)展及其方便。 其中，無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)是有HALL傳感器的系統(tǒng)，電機(jī)是24V3000rpm驅(qū)動(dòng)板是類似TI公司的DMC1500板卡。歡迎交流
上傳時(shí)間： 2014-01-10
上傳用戶：wsf950131
附件程序是我用DSP2812開發(fā)的無刷直流電機(jī)控制程序，程序是在TI公司的BLDC3_1軟件的基礎(chǔ)上構(gòu)造的，實(shí)現(xiàn)了無刷直流電機(jī)的速度環(huán)PID控制，效果可以。 其中，無刷直流電機(jī)是有HALL傳感器的系統(tǒng)，所以在轉(zhuǎn)速測量上還需要進(jìn)一步的改進(jìn)（如果要求精確的話）。電機(jī)是24V3000rpm～～～；驅(qū)動(dòng)板是類似TI公司的DMC1500？板卡，所以可以參考它的說明（只針對(duì)信號(hào)的連接的參考）
上傳時(shí)間： 2015-07-19
上傳用戶：cuibaigao
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