文档介绍：中南大学
硕士学位论文
基于组合控制方式的开关磁阻电机调速系统的设计与研究
姓名:马博
申请学位级别:硕士
专业:电力系统及其自动化
指导教师:黄运生
20080401
摘要算法;电流环采用传统控制算法,提出了高速变角度电压斩波一开关磁阻电机琒魉傧低橙诳关磁阻电机与现代电力电子技术、控制技术为一体,兼有异步电机变频调速系统和直流电机调速系统的优点,以其简单的结构及其优良的调速控制性能日益受到人们的关注,显示出强大的市场竞争力。开关磁阻电机调速系统琒纳杓和研制为已经成为当代电气传动发展的热门课题之一。论文介绍了开关磁阻电机调速系统的发展前景,对开关磁阻电机调速系统的基本构成及特点进行了阐述;详细地分析了开关磁阻电机的特点及工作原理,并以/Q芯慷韵螅⒘丝9磁阻电机的数学模型;针对其电感、绕组电流和转矩在不同阶段的变化情况,对此电机进行一套调速系统的设计。系统采用双闭环结构的控制策略饣肺K俣然罚诨肺5缌骰。速度环采用模糊控制低速定角度电流斩波的组合控制方法:本文设计了以镜腁单片机为核心的控制器,控制器具有过电流、过电压保护的功能。主开关选取,灵活地运用了富士公司的驱动芯片,并加以改进,使驱动部分变得更加简单、可靠。系统控制软件采用模块化编程的方法,增强了程序的可读性和灵活性。实验和仿真表明:系统设计合理,软件所采用的控制方法和控制策略正确、有效,.运行稳定可靠。关键词:开关磁阻电机,调速系统,组合控制方式,
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趔魄趁年厶乒日期:碰年五月么日学位论文版权使用授权书原创性声明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名:本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。
第一章绪论引言开关磁阻电机的基本结构、原理与特点开关磁阻电机调速系统虺芐。是八十年代中期发展起来的新型调速系统。它将开关磁阻电机与现代电力电子技术、控制技术融为一体,兼有异步电机变频调速系统和直流电机调速系统的优点煮已成为当代电气传动的热门课题之一。虺芐羌桃步电机变频调速系统和直流电机调速系统之后,又一极具发展潜力的新型调速系统。它集开关磁阻电机虺芐⑾执缌Φ子技术与控制技术为一体,它不仅保持了交流异步电机的结构简单、坚固可靠和直流电机可控性好的优点,而且还具有价格低、效率高、适应力强等优点,显示作为械闹匾W槌刹糠忠豢9卮抛璧缁简称,是在磁阻电机的基础上发展起来的一种高性能机电一体化的产品。它具有两个基本的特征【浚9匦裕抛栊裕且恢炙辜ǖ缁4咏峁上看,开关磁阻电机可以说是一种最简单的电机,定子和转予均采用双凸极结构,定子有集中绕组,转子没有绕组,也无永久磁铁。因此,开关磁阻电机具有成本低,结构简单,工作可靠,维修方便的优点。刂屏榛睿梢远懒⒌乜刂每相主开关导通与断开,采取不同的控制方式,可以得到不同负载要求的机械特性,很容易地实现四象限运行和软启动等要求。采用合理的控制策略,由亲成的开关磁阻电机调速系统的效率和出力能在很宽的速度和负载范围内都维持在较高的运行性能。当然,开关磁阻电机调速系统也存在着许多有待解决的问题,主要是转矩脉动和引起的噪声较大。只有从调速系统的总体性能指标出发,通过恼飞计和采用优化的控制策略,才能逐步解决这些问题。本章简要地介绍了幕窘峁埂⒐ぷ髟怼开关磁阻电机是开关磁阻电机调速系统的执行元件,它的结构和工作原理与出广阔的应用前景。中南大学硕士学位论文。,
图。墨,墨是电子开关,喝,P鞫ü埽阄<釉诘缁系闹绷鞯缭矗/传统交直流电机有着根本的区别。它遵循磁通总是要沿着磁阻最小的路径闭合的原理【浚爬π纬勺>匾淮抛栊灾实牡绱抛>亍R虼耍慕峁乖蚴亲子旋转时磁路的磁阻要有尽可能大的变化。开关磁阻电机的定、转子铁芯均冲成一定形状的齿槽,然后叠压而成,构成驮凸极机构。依定、转子片上齿槽的多少,形成不同极数的电机。为了避免单边拉力,径向必须对称,所以双凸极的定子和转子齿槽数和应为偶数。除单相电机外,应使定子极莶数S胱W蛹齿槽齔。不相等,但是SR>×拷咏R蛭5倍ㄗ雍妥W映莶凼嘟保涂赡芗哟蠖ㄗ酉嗳谱榈绺随转角的平均变化率,这是提高电机出力的重要因素。定子上设有集