永磁電動機相比其他類型的電動機其性能指標突出,將廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。但是隨著電機工業(yè)朝著大容量、高功率密度、小體積的趨勢發(fā)展,永磁電動機溫升與其它各項指標在配合上發(fā)生了分歧。為了解決這些問題,就要對永磁電機進行合理的冷卻設(shè)計及溫度計算。永磁電機的溫升計算除了要考察定子繞組處的受熱,同時也要兼顧永磁體的溫度情況‰本文對永磁電機的溫度計算及冷卻系統(tǒng)進行了如下分析設(shè)計: 首先,通過電磁學(xué)與傳熱學(xué)、流體力學(xué)等邊緣學(xué)科,對永磁電機進行溫度場分析。其中對自冷徑向永磁電機溫度場進行詳細地分析與計算。利用等效熱網(wǎng)絡(luò)法,即離散網(wǎng)格,使參數(shù)集中化,列出方程組,解出各剖分點的溫度值。采用與其相對應(yīng)的經(jīng)驗公式及實驗結(jié)果確定永磁電機的散熱系數(shù)。 其次對徑向永磁電機的損耗分布進行說明,不僅從數(shù)量上對槽內(nèi)繞組損耗和端部繞組損耗做出了區(qū)分,而且從理論上對定子軛部和定子齒部的損耗進行分析,以確保在損耗分布上盡量使誤差減少。其次利用ANSYS、ANSOFT軟件,采用有限元方法對永磁電機穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)時的溫度分布情況進行分析。利用上述方法對TYJS機床電機4.4kW-3000進行分析,比較其理論值與實驗值之問的誤差,結(jié)果比較滿意。 最后,本文對5kW-450雙定子-單轉(zhuǎn)子盤式電機的溫度場進行分析。由于徑向電機與盤式電機在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別,分別對盤式電機的損耗分布、散熱系數(shù)的求取等不同之處與徑向電機進行比較。對盤式電動機外部冷卻系統(tǒng)的設(shè)計上,采用假定系數(shù)法,反推風(fēng)扇結(jié)構(gòu),合理地設(shè)計了該樣機的冷卻系統(tǒng)。通過以上的分析,能夠較準確計算電機的溫度值,從中得出其局部過熱點。這樣給電機的改進和研制都帶來了方便。
標簽: 永磁電機 冷卻 溫升計算
上傳時間: 2013-06-14
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電動觀光車是一種以車載蓄電池組作為動力電源、靠電機驅(qū)動車輪行駛、無污染的綠色交通工具,它的發(fā)展對于解決全球性的能源和環(huán)境問題具有非常重要的現(xiàn)實意義,是本世紀最有發(fā)展前途的綠色清潔汽車。同時,電動觀光車行駛旅程較短,起動、制動比較頻繁,這一方面需要有高功率密度的電機及其驅(qū)動系統(tǒng),另一方面需要有較高比能量和比功率的電池管理系統(tǒng)以及能量回收功能。 本論文的主要任務(wù)是完成電動觀光車設(shè)計的核心部分——驅(qū)動電機的設(shè)計。由于直流電機控制簡單,造價低而且技術(shù)成熟,符合我國國情,因此在我國的電動車絕大多數(shù)仍然是直流驅(qū)動系統(tǒng)。本課題設(shè)計了滿足現(xiàn)代電動觀光車對電動機要求的,具有寬廣調(diào)速范圍、良好起制動性能和高效率的直流他勵牽引電機。 本文首先分析了電動車的發(fā)展和國內(nèi)外現(xiàn)狀,以及電動車的結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù),重點對電動觀光車常用的牽引電機作了性能比較,并確定選型;對這種電機的基本結(jié)構(gòu)、主要技術(shù)要求和工作原理作了分析。基于以上技術(shù)要求,根據(jù)電機設(shè)計的基本原則和相關(guān)經(jīng)驗數(shù)據(jù),完成了電機的電磁設(shè)計,得到較為理想的設(shè)計方案;由此運用AutoCAD和Pro/E軟件繪制出全套直流他勵牽引電機的機械加工圖和三維裝配圖,研制了實驗樣機。文章的最后對所設(shè)計的電機進行了仿真和實驗研究。 論文中設(shè)計出全套規(guī)范的電磁數(shù)據(jù)和機械CAD,不僅對同類電機的規(guī)范和改進具有重要意義,同時也對其它類型的牽引電機的設(shè)計具有一定的參考價值。具有廣闊的應(yīng)用前景。
標簽: 電動 車用 直流
上傳時間: 2013-04-24
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20世紀90年代以來,為了緩解能源和環(huán)境對人類生活和社會發(fā)展的壓力,世界各國都投入了大量資金開發(fā)電動汽車。在日本、美國、法國等汽車強國已經(jīng)開發(fā)出一些商品化的電動汽車。我國在“十五”期間,國家電動汽車重大科技專項確立以燃料電池汽車、混合電動汽車、純電動汽車以及相關(guān)的多能源動力總成控制、驅(qū)動電機、動力蓄電池及燃料電池等關(guān)鍵零部件研發(fā)。 與其它驅(qū)動電機相比,永磁同步電動機具有高效率、高功率密度和良好的控制特性,受到人們的普遍關(guān)注,越來越多地應(yīng)用于電動汽車的驅(qū)動裝置中。本文課題以印度REVA公司小型純電動汽車驅(qū)動用永磁同步電動機及其控制器為研究對象,對永磁同步電動機本體及控制器硬件進行了比較深入的研究,設(shè)計并制作了永磁同步電動機試驗樣機以及基于TMS320LF2407A DSP的永磁同步電動機控制器,在此基礎(chǔ)上展開了初步試驗研究。 本文首先比較了當前常用電動汽車驅(qū)動電機的特點,并綜述了電力電子和計算機控制技術(shù)在汽車驅(qū)動中的應(yīng)用;然后分析永磁同步電機氣隙磁場對電機性能的影響,針對電動汽車驅(qū)動電機的特點,提出了T形轉(zhuǎn)子永磁同步電動機,不僅使永磁同步電動機的氣隙磁場接近正弦同時解決了高速運行時磁鋼的固定問題;同時,制作了基于TMS320LF2407A DSP和IPM模塊的永磁同步電動機矢量控制器,并對控制器進行了驅(qū)動無刷直流電動機的負載實驗和永磁同步電機的空載實驗;最后,分析永磁同步電機矢量控制的數(shù)學(xué)模型,并建立了永磁同步電機的SVPWM驅(qū)動的仿真模型,進行了id=0的矢量控制系統(tǒng)仿真,研究了永磁同步電機參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的影響。
標簽: 電動汽車 永磁同步電動機 控制器
上傳時間: 2013-07-23
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世界能源危機和環(huán)境惡化促使開發(fā)利用可再生能源和各種綠色能源以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為人類當前的首要任務(wù)。而隨著太陽能電池和電力電子技術(shù)的不斷進步,光伏發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)不僅是當今能源的一個重要補充,更具備成為未來主要能源的潛力。當前,光伏發(fā)電不斷向低成本、高效率和高功率密度方向發(fā)展,太陽能光伏利用的主要形式將是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。 @@ 本文主要工作是研究一種光伏發(fā)電并網(wǎng)/獨立雙模式逆變器的控制策略,這種逆變器不僅可靠性好,而且能提高可再生能源利用率。文章對光伏發(fā)電應(yīng)用形式和并網(wǎng)逆變器的分類進行了闡述,綜合考慮可靠性、工作效率和成本,選擇兩級全橋結(jié)構(gòu)逆變器作為研究對象,該拓撲結(jié)構(gòu)多應(yīng)用于小型并網(wǎng)逆變器。 @@ 通過分析比較各種電流控制方式,選擇單極性SPWM控制方式來產(chǎn)生本文逆變器控制信號。根據(jù)系統(tǒng)具體情況,在不同的運行模式下應(yīng)用不同的控制策略。并網(wǎng)運行時,電網(wǎng)決定逆變器的輸出電壓,逆變器看作電流源,采用電流雙閉環(huán)控制輸出電流;獨立運行時,逆變器采用電流電壓閉環(huán)控制輸出電壓。并利用MATLAB Simulink對兩種模式下工作的單相和三相逆變器進行仿真。依據(jù)瞬時無功理論,提出一種應(yīng)用在三相電路的軟件鎖相環(huán),仿真結(jié)果顯示該鎖相環(huán)鎖相效果良好。 @@ 雙模式逆變器在兩種模式間切換的時候,容易對負載、電網(wǎng)和電源本身造成沖擊和干擾,需要采取有效的切換控制方法來減少這種影響。本文詳細分析了獨立模式和并網(wǎng)模式之間切換過程,并對不同的切換順序進行比較,并給出一種兩種模式間無縫切換的控制方法。利用MATLAB Simulink對單相和三相逆變器兩種模式間切換過程進行建模仿真,結(jié)果證明了這種模式切換方法的可行性。 @@ 介紹了以DSP(TMS320F2812)為核心的控制電路,并對部分硬件設(shè)計進行了分析,給出了部分軟件流程圖。 @@關(guān)鍵字:光伏發(fā)電系統(tǒng);逆變器;并網(wǎng)運行;獨立運行;無縫切換
標簽: 太陽能光伏發(fā)電 雙模式 逆變器
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隨著全球汽車保有量的與日俱增,能源危機和環(huán)境污染正逐漸成為制約世界汽車工業(yè)發(fā)展的瓶頸。而新興的混合動力汽車(HEV)在節(jié)能和排放上的優(yōu)越性正逐步體現(xiàn)出來。由于采用“油、電”配合的方式來驅(qū)動車體,其所搭載電動機及其驅(qū)動控制系統(tǒng)的研究則成為混合動力汽車研發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)之一,它直接決定著整車的動力性,燃油經(jīng)濟性和排放指標。 論文首先比較了常見的幾種電動汽車的性能,概括了混合動力汽車的優(yōu)點,介紹了混合動力汽車電機及其控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀;其次探討了幾種常用交流電動機的性能優(yōu)劣,由于永磁同步電機具有高效、高功率密度以及良好的調(diào)速性能,本文混合動力汽車傳動系統(tǒng)選用永磁同步電機;根據(jù)混合動力汽車所搭載電動機在功率和扭矩上的要求以及永磁同步電機在結(jié)構(gòu)上的特點,選取了發(fā)動機電機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置形式;論文建立了永磁同步電動機的數(shù)學(xué)模型,分析了永磁同步電動機矢量控制的原理;設(shè)計了基于TMS320F2812DSP的永磁同步電動機矢量控制系統(tǒng),詳細闡述了功率驅(qū)動電路,速度及位置檢測電路,電流反饋及過流保護電路,CAN通訊模塊等系統(tǒng)中重要的組成單元;軟件采用模塊化的結(jié)構(gòu),闡述了關(guān)鍵子程序如電流采集、位置檢測程序和SVPWM產(chǎn)生子程序。 最后,搭建了實驗平臺,對硬件進行了調(diào)試和修改,通過樣機及系統(tǒng)臺架試驗,取得了大量的實驗數(shù)據(jù),檢驗了所設(shè)計樣機的特性,發(fā)現(xiàn)其制作過程中的不足,并實現(xiàn)了電機控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制,從而達到了對混合動力汽車用永磁同步電動機控制系統(tǒng)的探索與研究的目的。
標簽: 2812 DSP 混合動力
上傳時間: 2013-05-23
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混合動力汽車作為解決汽車節(jié)能、降低排放的汽車工業(yè)新技術(shù),具有低污染和低油耗的特點,尤其在油價日益攀高的今天,成為國內(nèi)外汽車發(fā)展的新熱點。驅(qū)動控制器作為混合動力汽車中的主要部件,在混合動力汽車中起到至關(guān)重要的作用,對其進行研究具有重要的理論和現(xiàn)實意義。 本文首先比較了常見的幾種電動汽車的性能,概括了混合動力汽車的優(yōu)點,介紹了混合動力汽車發(fā)電機/電動機一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀;其次探討了幾種常用交流電動機的性能優(yōu)劣。由于永磁同步電機具有高效、高功率密度以及良好的調(diào)速性能,因此該電機成為本課題混合動力汽車傳動中所使用的電機,論文建立了永磁電動機的數(shù)學(xué)模型,分析了矢量控制原理;在矢量控制原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計出了基于TMS320F2812的永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),詳細闡述了旋轉(zhuǎn)變壓器及其解碼芯片在系統(tǒng)中的角度和速度的檢測原理以及系統(tǒng)中其他重要的單元。設(shè)計了系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu),詳細闡述了關(guān)鍵子程序如電流采集、位置檢測程序和SVPWM產(chǎn)生子程序:使用UG軟件設(shè)計出控制器的殼體。最后進行了實驗研究,給出SVPWM波形、相電流波形,進行了全文總結(jié),提出了下一步工作的建議。
上傳時間: 2013-05-21
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隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們對于綠色能源和生態(tài)環(huán)境越來越關(guān)注,超級電容器作為一種新型的儲能器件,因為其無可替代的優(yōu)越性,越來越受到人們的重視。在一些需要高功率、高效率解決方案的設(shè)計中,工程師已開始采用超級
標簽: 超級電容器
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The L293, L293E and L298 each contain four pushpull powerdriverswhich can be used independently or,m
標簽: 293 L298 高功率 橋驅(qū)動器
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In addition to simplifying design problems, a family of dedicatedchips improves stepper-motor drive-
標簽: L293E L298N 293 高功率
上傳時間: 2013-05-25
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軟開關(guān)技術(shù)是電力電子裝置向高頻化、高功率密度化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),已成為現(xiàn)代電力電子技術(shù)研究的熱點之一。微處理器的出現(xiàn)促進了電力電子變換器的控制技術(shù)從傳統(tǒng)的模擬控制轉(zhuǎn)向數(shù)字控制,數(shù)字控制技術(shù)可使控制電路大為簡化,并能提高系統(tǒng)的抗干擾能力、控制靈活性、通用性以及智能化程度。本文提出了一種利用耦合輸出電感的新型次級箝位ZVZCS PWM DC/DC變換器,其反饋控制采用數(shù)字化方式。 論文分析了該新型變換器的工作原理,推導(dǎo)了變換器各種狀態(tài)時的參數(shù)計算方程;設(shè)計了以ARW芯片LPC2210為核心的數(shù)字化反饋控制系統(tǒng),通過軟件設(shè)計實現(xiàn)了PWM移相控制信號的輸出;運用Pspice9.2軟件成功地對變換器進行了仿真,分析了各參數(shù)對變換器性能的影響,并得出了變換器的優(yōu)化設(shè)計參數(shù);最后研制出基于該新型拓撲和數(shù)字化控制策略的1千瓦移相控制零電壓零電流軟開關(guān)電源,給出了其主電路、控制電路、驅(qū)動電路、保護電路及高頻變壓器等的設(shè)計過程,并在實驗樣機上測量出了實際運行時的波形。 理論分析與實驗結(jié)果表明:該變換器拓撲能實現(xiàn)超前橋臂的零電壓開關(guān),滯后橋臂的零電流開關(guān);采用ARM微控制器進行數(shù)字控制,較傳統(tǒng)的純模擬控制實時反應(yīng)速度更快、電源穩(wěn)壓性能更好、外圍電路更簡單、設(shè)計更靈活等,為實現(xiàn)智能化數(shù)字電源創(chuàng)造了基礎(chǔ),具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的經(jīng)濟價值。
標簽: DCDC ARM 控制 全橋
上傳時間: 2013-08-03
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