文档介绍：中北大学
硕士学位论文
开关磁阻电动机伺服控制系统设计
姓名:温志明
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:任作新
20050326
关键词:开关磁阻电动机伺服控制系统设计要摘开关磁阻电机虺芐或电机哂薪峁辜虻ァ⒊杀镜汀⒖刂屏榛等优点,由其构成的伺服系统虺芐具有交、直流调速系统所没有的优本论文首先介绍了开关磁阻电机的国内外发展现状,论述9卮抛璧缁电机为研究对象,通过对常用控制方法的比较,刂疲⒔岷系缌鳌⒌缪贡;ぃ迪侄灾鞴β势骷耐ǘ峡刂啤9β时浠器的设计遵循结构匹配、效率高、,采用了一种主开关器件较少、实现较容易的不对称半桥式功率变换器。使得设计成本低、控制简单、安全可靠。。本系统经过试验,,基本上达到了预期的目标。开关磁阻电机、伺服系统,功率变换器、仫篻点,是传统交、直流电机向服调速系统的强有力竞争者,具有强大的市场潜力。所以目前对于已经形成了理论研究与实际麻用并重的发展态势。服系统的基本构成及其特点,详细的讨论了开关磁阻电机的特点及工作原理。以极设计了一种基于有位置传感器检测的伺服控制器。该控制器以公司的V骺氐ピ#捎肞值鹘诩单片机⒐獾绫嗦肫
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作者签名:握幺卅日期:.≯.以本人声明我声明,本论文及其研究工作是由本人在导师指导下独立完成的。在完成论文时所利用的一切壹料均已在参考文献中列出.
、\,机种类比较项日\绪论第一章虺芐阋恢纸峁辜虻ァ⑿阅芗鄹比高和运行可靠性高的调速电机。开关磁照电机伺服驱动系统调速范围大且调节操作容易实现,可通过编程控制或在线编程控制来实现转速调节和转向的改变。,直接传动可省去齿轮等连接机构,它不但降低了电机系统的成本和系统能量损失,向且减少了系统转矩、位置误差。、体积更小和运行性能更可靠,容易实现微型化。成为交流电机调速系统、直流电机调速系统和无刷蔑流电机调速系统的强有力的竞争者,起各国学者和企业界广泛关注“。米魉欧缁胫绷鳌⒔涣魉欧缁啾龋谛阅堋⑻寤统杀镜雀鞣矫娌烤直流伺服电机异步佩服电机开关磁阻电机电机构造发热情况需要采取措施感应磁通受火花限制中北大学硕士学位论文课题的背景开关磁阻电动机有一定的优势,.嵊懈憷ǖ南们熬啊用作伺服电机,与直流、交流伺服电机结构复杂简单转子发热、不利定、转子均发热,只有定子线圈发热、有利高速化容易比较容易大容量化稍有困难控制方法复杂噶靠刂稍复杂磁通产生永磁体环境适应性较麻烦无相比见下表:制动困难维护性表甃直流与交流电机性能比较洲“难好尢:
转予上没有任何形式的绕组,也没有永磁体,仅由硅钢片叠成;定子上只有简单的集中中北大学硕士学位论文开关磁阻电动机的基本结构和工作原理为开关磁阻电动机的结构原理图,图中仅画出嗳谱榧捌渫馕Чβ士9从图中可以看出:且恢炙辜即凸极定子和凸极转子奈匏⒈浯抛璧缁绕组。其电流是靠外围的功率开关电路根据转子位置的变化作相应的通断而获得的。其中,径向相对的两个绕组构成一相。梢陨杓瞥刹煌嗍慕峁梗晌A较唷⑷唷四相或更多相,相数太多时,将使结构复杂,相应的外围电路所有的功率开关器件增多,成本提高,所以通常设计为三相或四相。另外,挚缮杓瞥啥嘀植煌募峁梗但定、转子极数和相数要遵循一定的关系见韑F渲校ㄓ杓齆。应为相数的痘的整数倍,即,一般或欢W蛹齅应与定子极数不相等,一般取嘲一,即定子极数多于转子极数!转子极数图电路。相数定子极数开关磁阻电动机结构原理图常见定、转子板数组合方案表
一、系统控制参量多,控制灵活,调速性能好。并可实现备种特殊要求的转矩——极宽,且易于实现电机的四象限运行。由于开关磁阻电机的转矩——转速特性主要决定开关磁阻电动机的优缺点大的启动转矩等。通过低速下电流斩波控制并能有效地控制电机的启动电流使低速运行电机的基本原理是磁通总要沿着磁阻最小的路径闭合,由磁场扭曲而产生旋转力矩,,当定予狝’极受到激励时,转子受到的磁力就会力图使转子’的轴线与定子极轴线狝’重合,并使嗬湃谱榈牡绺凶畲蟆H绻酝贾械相对位置为起始位爱,依次给、檑绕组通电,转子就会按与以逆时针方向琏续旋转。反之,如果依次给、相绕组通电,转子就会按照顺时针方向转动。时,绕组电流经续流二极管、绦纪ǎ⒒乩「缭碫。由』二述分帮亍可以知道,电机的旋转方向与相绕组中的电流方向无关,它取决于各相绕组的通电顺序;电机何服系统需要检测转了的位置,从而决定该导通的相绕组。磁阻电机具有以下优点:转速特性,由于这是一种纯逻辑的控制方式,易于智能化。开关磁阻电机各相之间几乎没有瓦感