開關(guān)磁阻電動機(jī)無位置傳感器設(shè)計實驗

位置傳感器.

開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)系統(tǒng)(srd)是70年代開始研制,80年代逐步發(fā)展起來的一種新穎機(jī)電一體化驅(qū)動設(shè)備,其性能優(yōu)越,發(fā)展前景廣闊。本文以所開發(fā)的sr71-8/6(250w)樣機(jī)為基礎(chǔ),比較系統(tǒng)地研究了pwm調(diào)壓調(diào)速型開關(guān)磁阻電動機(jī)原理,對所開創(chuàng)的一種-7.5°～22.5°的相繞組導(dǎo)通控制模式進(jìn)行了詳細(xì)分析,并給出了相應(yīng)的仿真和實踐結(jié)果。

為降低轉(zhuǎn)矩脈動,提出四相開關(guān)磁阻電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制原理、步驟和實現(xiàn)方法。借鑒感應(yīng)電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制思想,基于能量等效原則推導(dǎo)出四階磁鏈正交變化矩陣,指出采用坐標(biāo)分解法所得的磁鏈幅值是正交變換法所得幅值的1.4倍。針對正八邊形的電壓空間矢量,分析了磁鏈與電壓矢量間的影響關(guān)系,設(shè)計了開關(guān)矢量表。仿真和實驗研究結(jié)果表明,直接轉(zhuǎn)矩控制的轉(zhuǎn)矩穩(wěn)態(tài)誤差可控制在5%范圍內(nèi),部分解決了開關(guān)磁阻電動機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動大的問題。

文章介紹了適用于工業(yè)運(yùn)輸設(shè)備的開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng),由于其具有起動電流小,起動轉(zhuǎn)矩大,運(yùn)行效率高的特點,因此能夠解決工業(yè)運(yùn)輸設(shè)備中重載不能起動和能耗較大的實際問題,并提出了設(shè)計方案,說明了運(yùn)行過程,指出了該系統(tǒng)的優(yōu)點。

五相開關(guān)磁阻電動機(jī)(5-phaseswitchreluctancemotor,以下簡稱五相srm)除了具備srm一貫的結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、容錯能力強(qiáng)和運(yùn)行效率高等特點外,相對于三相和四相srm來說其轉(zhuǎn)矩脈動更小,運(yùn)行更加平穩(wěn)。

針對無位置傳感器無刷直流電動機(jī)反電勢過零法存在起動難的問題,提出一種簡單的起動方法,即通過測量線電壓差的過零點來檢測起動期間轉(zhuǎn)子的位置,并以此過零點作為起動加速期間的換向時刻,產(chǎn)生的正轉(zhuǎn)矩使電機(jī)自動不斷加速到10%的額定速度,實現(xiàn)了加速時的閉環(huán)控制。試驗結(jié)果表明,該方法能確保無刷直流電機(jī)空載和帶載的無失步可靠起動。

根據(jù)開關(guān)磁阻電動機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu),簡要概述了電機(jī)設(shè)計的基本方法、注意事項及步驟,并利用vb語言編寫了計算機(jī)輔助設(shè)計軟件。設(shè)計了一臺16/12極開關(guān)磁阻電動機(jī),利用ansoft軟件對電機(jī)參數(shù)進(jìn)行了仿真,得出了效率、功率、轉(zhuǎn)矩脈動等特性曲線,仿真結(jié)果為現(xiàn)有開關(guān)磁阻電動機(jī)的優(yōu)化與改進(jìn)提供了依據(jù)。

介紹開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)給壓力機(jī)性能帶來的變革,簡述全數(shù)字系列(dt系列)開關(guān)磁阻調(diào)速系統(tǒng)在壓力機(jī)上應(yīng)用及其特性。并對其實際應(yīng)用時的打擊能量進(jìn)行了現(xiàn)場測試,對dt系列開關(guān)磁阻調(diào)速系統(tǒng)的突出性能進(jìn)行了總結(jié)。

節(jié)氣門位置傳感器(tps)是電子控制燃油噴射式發(fā)動機(jī)上的重要組成部分,傳統(tǒng)的接觸式節(jié)氣門傳感器已不能滿足現(xiàn)代人們的需求。文章設(shè)計了一款基于巨磁效應(yīng)的車用tps,采用巨磁阻芯片作為感應(yīng)元件,在結(jié)構(gòu)和材料上對傳統(tǒng)tps進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,并和傳統(tǒng)的磁鋼進(jìn)行比較,結(jié)果表明,此款tps在靈敏度和分辨率上有明顯改善。證明了基于巨磁阻效應(yīng)的tps的設(shè)計可行。

在已知開關(guān)磁阻電動機(jī)磁化曲線的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種基于歸一磁鏈/電流法的srm間接位置檢測方法。該方法是以各相的電壓、電流為輸入,積分得到磁鏈,對磁鏈歸一化,查找磁鏈歸一化后的二維表,得到相應(yīng)的位置角。該方法解決了傳統(tǒng)磁鏈/電流法依據(jù)原始磁化數(shù)據(jù)形成查找表且表格利用率低的問題,能夠較準(zhǔn)確地估算電機(jī)轉(zhuǎn)子位置。利用matlab提供的simulink系統(tǒng)環(huán)境對開關(guān)磁阻電機(jī)間接位置檢測方案建立仿真模型,仿真結(jié)果表明電機(jī)運(yùn)行在不同轉(zhuǎn)速下,該方法均能對轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行估算且具有較高的精度和可靠性。

介紹了開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(srd)的各個組成部分和功率變換電路應(yīng)具備的條件,闡述了該系統(tǒng)的功率變換電路和系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖,給出了系統(tǒng)應(yīng)用的控制方式、位置檢測電路和電流檢測的方法。

介紹了變頻空調(diào)與永磁電動機(jī)的理論基礎(chǔ),對無位置傳感器技術(shù)、低速起動技術(shù)作了詳盡的論述,并從電路硬件結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)方法入手,著重分析了在變頻空調(diào)器壓縮機(jī)中采用永磁電動機(jī)轉(zhuǎn)速控制的策略。

介紹了三相開關(guān)磁阻電動機(jī)脈寬調(diào)制(pwm)控制系統(tǒng)及開關(guān)磁阻電動機(jī)(srm)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理.針對自行開發(fā)的開關(guān)磁阻電動機(jī)進(jìn)行了控制,其控制系統(tǒng)全部采用集成電路硬件實現(xiàn).實際應(yīng)用表明,該控制系統(tǒng)正確可行,有較好的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)精度.

在分析了開關(guān)磁阻電動機(jī)閉環(huán)速度控制方案的基礎(chǔ)上,針對pid算法在開關(guān)磁阻電動機(jī)應(yīng)用中出現(xiàn)的問題,給出了相應(yīng)的解決方法,提出了非線性變速積分pid算法,并成功地解決了在低采樣周期時pid算法的積分飽和問題。

本文首先介紹了開關(guān)磁阻電動機(jī)的工作原理及常用控制方式,有電流斬波、脈寬調(diào)制方式和角度位置控制方式,其次介紹了開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本組成,其中對功率變換器、位置檢測器、電流檢測器、控制器的作用進(jìn)行了簡單的闡述,最后介紹了開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用。

開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是一種新型的調(diào)整系統(tǒng),其性能指標(biāo)高于普通交流電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)及直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。文章給出了開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),并介紹了該系統(tǒng)在無極繩牽引車、電牽引采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)中的應(yīng)用。

調(diào)研的方法,涵蓋了模型辨識和解析、設(shè)計案例的解析、關(guān)聯(lián)的參數(shù)運(yùn)算等。通過研究,明晰了無軌膠輪車用防爆開關(guān)磁阻電動機(jī)系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計參數(shù)和設(shè)計內(nèi)容。探究結(jié)果為:防爆無軌膠輪車特有的開關(guān)磁阻,耗費(fèi)掉的油量偏多,噪音和尾氣污染嚴(yán)重,也因此導(dǎo)致了運(yùn)輸成本偏高,使用容易受到限制。結(jié)論為:建議把純電機(jī),作為無軌膠輪車的驅(qū)動系統(tǒng),以便限縮能耗,提升開關(guān)原有的防爆性能。

作為輔助運(yùn)輸?shù)闹匾O(shè)備無軌膠輪車在煤礦的生產(chǎn)中起到了很重要的作用。為了提升煤礦輔助運(yùn)輸設(shè)備的性能,結(jié)合了煤礦的生產(chǎn)現(xiàn)狀與無軌膠輪車主驅(qū)動電動機(jī)的特點,設(shè)計了防爆開關(guān)磁阻電動機(jī)系統(tǒng)srd,經(jīng)過實驗室的測試,能夠滿足煤礦生產(chǎn)的實際需求。

通過考察目前我國礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀,為了改善礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)的控制性能,實現(xiàn)提升機(jī)運(yùn)行過程中的節(jié)能降耗,在分析開關(guān)磁阻電動機(jī)的性能和特點的基礎(chǔ)上,提出了在礦井提升機(jī)電氣控制領(lǐng)域中廣泛采用開關(guān)磁阻電動機(jī)來完成電氣調(diào)速的建議。闡述了新型的開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)原理和運(yùn)行特點,提出了srd系統(tǒng)礦井提升方面應(yīng)用的優(yōu)越性和廣闊前景。

本文介紹了龍門刨床運(yùn)用開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(srd)對原有的發(fā)動機(jī)組進(jìn)行改造,同時結(jié)合可編程控制器(plc)對原有的電器控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。經(jīng)過實際運(yùn)行證明,改造后的龍門刨床系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性大大提高,節(jié)能效果明顯,故障率降低,提高了運(yùn)行控制精度以及工件的加工質(zhì)量。

dsp控制開關(guān)磁阻電動機(jī)是電動機(jī)電力控制的一種重要形式,掌握了dsp控制開關(guān),就可以使用多種方法實現(xiàn)對電動機(jī)的控制,有助于我們在生產(chǎn)和生活實踐中對于電動機(jī)的操控,所以,筆者針對這一問題,進(jìn)行詳細(xì)闡述。

磁懸浮開關(guān)磁阻電動機(jī)結(jié)合了開關(guān)磁阻電動機(jī)和磁軸承的特點,通過電磁力控制轉(zhuǎn)子徑向位置。分析了磁懸浮開關(guān)磁阻電動機(jī)懸浮力和旋轉(zhuǎn)力的產(chǎn)生原理?；陂_關(guān)磁阻電動機(jī)轉(zhuǎn)子的四個特殊位置,利用二維有限元方法分析了轉(zhuǎn)子位于中心位置與有徑向偏心時的電機(jī)內(nèi)部磁場,給出了磁場分布圖、徑向懸浮力與徑向偏心矩的關(guān)系曲線、旋轉(zhuǎn)力與徑向偏心矩的關(guān)系曲線,為進(jìn)一步描述磁懸浮開關(guān)磁阻電動機(jī)懸浮力與旋轉(zhuǎn)力的模型提供了依據(jù)。