生物發(fā)酵作為現(xiàn)代生物技術(shù)工業(yè)的重要組成部分,已被廣泛用于食品、制藥等各個(gè)領(lǐng)域,并顯示出良好的發(fā)展前景和巨大的市場潛力。但由于生物發(fā)酵過程是一種復(fù)雜的生化反應(yīng)過程,控制變量眾多且相互關(guān)聯(lián)度較大,采用傳統(tǒng)控制方法難以實(shí)現(xiàn)有效控制。 因此,本文根據(jù)生物發(fā)酵的流程特點(diǎn)和當(dāng)今國內(nèi)市場的切實(shí)需要,在總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,針對非線性、時(shí)變、大滯后的發(fā)酵過程,將智能控制技術(shù)融入到了生物發(fā)酵控制系統(tǒng)中,主要對發(fā)酵過程中的溫度、PH值的控制算法進(jìn)行研究,分別設(shè)計(jì)了仿人智能模糊PID控制和仿人智能模糊控制,模擬仿真和實(shí)驗(yàn)分析表明,控制效果優(yōu)于傳統(tǒng)算法。 基于32位ARM架構(gòu)的嵌入式微處理器以其高性能、低功耗、低成本的優(yōu)勢,得到了很好的推廣,同時(shí)國內(nèi)微電子與嵌入式技術(shù)得到了迅速發(fā)展。鑒于此背景,本系統(tǒng)現(xiàn)場控制的下位機(jī)的硬件平臺(tái)采用基于S3C2410的處理器,軟件設(shè)計(jì)中采用了嵌入式Linux系統(tǒng)。同時(shí)采用了集散控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)一臺(tái)上位機(jī)可以同時(shí)與多臺(tái)下位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊和遠(yuǎn)程監(jiān)控,且下位機(jī)可以脫離上位計(jì)算機(jī)單獨(dú)對各種參數(shù)進(jìn)行控制。 本文的工作重點(diǎn)主要包括:主要參數(shù)測量與控制、發(fā)酵過程系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本發(fā)酵控制系統(tǒng)對發(fā)酵過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、優(yōu)化操作,不僅能避免人工操作的不確定因素,提高自動(dòng)化水平,而且能夠?qū)Πl(fā)酵過程中主要參數(shù)進(jìn)行有效控制,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
標(biāo)簽: ARMLinux 生物發(fā)酵 智能控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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射擊訓(xùn)練是基本的軍事訓(xùn)練科目,改善訓(xùn)練環(huán)境、改進(jìn)訓(xùn)練質(zhì)量,在現(xiàn)代軍隊(duì)建設(shè)中具有重要的意義。本文首先從國內(nèi)外自動(dòng)報(bào)靶技術(shù)的研究現(xiàn)狀出發(fā)論述了自動(dòng)報(bào)靶技術(shù)的發(fā)展,在此基礎(chǔ)上提出了基于嵌入式機(jī)器視覺的智能報(bào)靶系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。 本文討論了基于機(jī)器視覺的嵌入式報(bào)靶系統(tǒng)終端硬件組成、相關(guān)圖像格式和Linux操作系統(tǒng),分析了嵌入式Linux操作系統(tǒng)、Qt/E和開源計(jì)算機(jī)視覺庫OpenCV關(guān)于ARM9處理器的移植,研究了圖像校正、圖像灰度化及二值化、圖像分割與裁剪和識(shí)別判靶的相關(guān)算法,提出了顏色模板判靶的理論,并通過以ARM嵌入式圖像處理識(shí)別模塊為核心,采用功能模塊設(shè)計(jì)理念的實(shí)現(xiàn)方案,從底層的操作系統(tǒng)及相關(guān)軟件的移植入手到圖像采集傳輸、圖像處理、識(shí)別判靶等步驟,解決了依托ARM處理器結(jié)合USB攝像頭完成自動(dòng)圖像識(shí)別報(bào)靶的問題。文中給出了報(bào)靶系統(tǒng)的詳細(xì)硬件組成方案,并在嵌入式Linux操作系統(tǒng)下依托Qt庫和開源計(jì)算機(jī)視覺庫(OpenCV)解決了軟件組成與具體實(shí)現(xiàn),最終在此基礎(chǔ)上論述了本課題設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置及詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
標(biāo)簽: ARMLinuz 機(jī)器視覺 軍用 自動(dòng)
上傳時(shí)間: 2013-07-18
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超聲波電機(jī)(Ultrasonic motors,簡稱USM)是一種全新原理的直接驅(qū)動(dòng)電機(jī),它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)力,通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)的電磁電機(jī)相比,它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動(dòng)作響應(yīng)快、運(yùn)行無噪聲、無輸入自鎖等卓越特性,在非連續(xù)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域比傳統(tǒng)的電磁電機(jī)性能優(yōu)越得多。超聲波電機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)、汽車專用電器、精密儀器儀表、辦公自動(dòng)化設(shè)備、智能機(jī)器人等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景,近年來倍受科技界和工業(yè)界的重視,成為當(dāng)前機(jī)電控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文主要以行波型超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)為研究對象,引入嵌入式系統(tǒng)理念,設(shè)計(jì)并制作了超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),并對超聲波電機(jī)的速度與定位控制做了深入的研究。本文主要研究內(nèi)容及成果如下: 介紹了超聲波電機(jī)的工作原理、特點(diǎn)及其應(yīng)用前景,總結(jié)了國內(nèi)外超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,以及今后我國超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展方向,明確了本文的研究內(nèi)容。 結(jié)合嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)及其開發(fā)方法,詳細(xì)介紹了超聲波電機(jī)嵌入式驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)過程,并總結(jié)了硬件、軟件的調(diào)試過程。最后,對所設(shè)計(jì)系統(tǒng)性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試和數(shù)據(jù)分析。 采用DDS技術(shù)解決超聲波電機(jī)所需要的高頻驅(qū)動(dòng)電源和數(shù)字控制的問題。本文設(shè)計(jì)的以ARM控制器為核心,頻率、相位、幅值均可調(diào)的雙通道信號(hào)發(fā)生器,具有頻率和相位差控制精度高的特點(diǎn)。 本文介紹了速度與位置的常用控制策略。設(shè)計(jì)并搭建了基于增量式PID的速度和基于模糊PID的位置控制系統(tǒng)。速度控制采用增量式PID調(diào)節(jié),其控制策略簡單、易行,通過實(shí)驗(yàn)選擇合適的參數(shù)能適應(yīng)一般的控制精度要求。定位控制則采用模糊PID控制策略,該策略將模糊控制不需要精確的數(shù)學(xué)模型、收斂速度快的特點(diǎn)與PID簡單易行、能消除穩(wěn)態(tài)誤差的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合,改善了模糊控制器穩(wěn)態(tài)性能,使電機(jī)定位控制精度達(dá)到0.0880。
上傳時(shí)間: 2013-07-16
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目前國內(nèi)井下水泵電機(jī)多數(shù)采用傳統(tǒng)的人工進(jìn)行控制,即人工加繼電器進(jìn)行控制的方法。這種方法控制線路復(fù)雜,設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化程度低,可靠性差,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,應(yīng)急能力差等缺點(diǎn)。針對當(dāng)前國家對煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)要求的不斷提高和企業(yè)自身發(fā)展所遇到的實(shí)際問題,研制了基于ARM的煤礦井下水泵電機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng),不僅可以完成水位檢測、軸溫檢測、流量檢測、水泵起動(dòng)、停止及其過程控制,而且還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、處理等工作。它具有以下特點(diǎn):水位實(shí)時(shí)在線檢測與顯示;水泵啟動(dòng)與停止控制;多臺(tái)水泵實(shí)時(shí)“輪班工作制”;根據(jù)涌水量大小和用電“避峰就谷”原則,控制投入運(yùn)行的水泵臺(tái)數(shù);與監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng),實(shí)行集中控制。 本文所設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控中心、監(jiān)控終端和遠(yuǎn)程訪問三部分組成,分別介紹了監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、電機(jī)保護(hù)算法設(shè)計(jì)、系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。 監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要針對監(jiān)控終端的硬件設(shè)計(jì),它采用S3C440X作為監(jiān)控終端的處理芯片。根據(jù)監(jiān)測的主要參數(shù)如水泵電機(jī)電流、電壓、水泵開停狀態(tài)、電機(jī)溫度、井底水倉水位、水泵出口流量的實(shí)際特點(diǎn),通過ARM芯片的快速處理運(yùn)算能力,實(shí)時(shí)計(jì)算出水泵的三相有功功率和無功功率、功率因數(shù)等參量,井底水倉的水位和水泵出水口的流量、水泵的三相電壓和電流準(zhǔn)確值。把處理運(yùn)算的結(jié)果通過以太網(wǎng)傳到監(jiān)控中心進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示和打印,同時(shí)監(jiān)控中心根據(jù)傳上來的結(jié)果進(jìn)行判斷,然后根據(jù)判斷的情況確定是否需要給監(jiān)控終端發(fā)送控制命令。 電機(jī)保護(hù)算法設(shè)計(jì)方面,主要針對系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的特點(diǎn),對相電流、相電壓進(jìn)行交流信號(hào)采樣。對采樣后的數(shù)據(jù)運(yùn)用快速傅立葉變換(FFT)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,獲得了高精度的測量。 系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)主要針對系統(tǒng)兩層通訊網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。監(jiān)控中心軟件采用基于Basic的可視化的程序設(shè)計(jì)語言Visual Basic6.0進(jìn)行開發(fā)。客戶端利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使用B/S模式遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的傳輸,以便可以查詢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)資源共享。
標(biāo)簽: ARM 煤礦井下 水泵電機(jī) 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-25
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本課題針對當(dāng)前煤礦企業(yè)對水的依賴性和企業(yè)自身發(fā)展對水源的需求等實(shí)際問題,研制了基于ARM的煤礦水源井監(jiān)控系統(tǒng)。 論文主要介紹了監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控終端(RTU)的硬件設(shè)計(jì)、軟件算法設(shè)計(jì)以及通訊技術(shù)、電機(jī)的保護(hù)原理和監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)。 監(jiān)控終端(RTU)的算法設(shè)計(jì)方面,針對系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)和系統(tǒng)分析的需要,對水位、流量、出水口壓力采用直流采樣,對相電流、相電壓采用交流信號(hào)采樣。對采樣后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值分析和計(jì)算,獲得了高精度的煤礦水源井參數(shù)的測量和系統(tǒng)的控制。 通訊部分采用的是具有接收靈敏度高、頻率穩(wěn)定、傳輸效率高等優(yōu)點(diǎn)的無線數(shù)傳電臺(tái)與RS-232組成無線網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的上下傳輸。 監(jiān)控終端(RTU)的硬件設(shè)計(jì)方面主要采用ARM芯片作為監(jiān)控分站的終端處理核心,實(shí)時(shí)檢測水源井的水位,出水口壓力、流量等參數(shù)。實(shí)時(shí)顯示水源井各參數(shù)的動(dòng)態(tài)特性,并查看水位的歷史變化。同時(shí),ARM處理器通過互感器對數(shù)據(jù)采集處理后,可計(jì)算出水泵電機(jī)的三相電流、電壓的實(shí)際值,根據(jù)電機(jī)的相序電流、電壓的大小,可對電機(jī)實(shí)時(shí)有效的微機(jī)保護(hù)。并根據(jù)監(jiān)控中心命令進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳送。 監(jiān)控終端軟件方面主要考慮到時(shí)實(shí)采樣的準(zhǔn)確性,uClinux系統(tǒng)在ARM系統(tǒng)上數(shù)據(jù)處理的快速性與實(shí)時(shí)性,以及與監(jiān)控系統(tǒng)軟件的通信顯示方面的可行性與有效性。 系統(tǒng)監(jiān)控的軟件利用VC++6.0中的編程進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集處理和控制、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、報(bào)表打印和報(bào)警等功能。通過ADO對象和SQL Sever,與windows系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交互。
標(biāo)簽: ARM 監(jiān)控系統(tǒng)
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磁通反向電機(jī)(FRM)是一種新型的雙凸極永磁(DSPM)電機(jī),它把高磁能的永磁體放在定子極的表面,永磁體易于安裝.隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),FRM定子繞組所交鏈的永磁磁通改變極性,這意味著比磁通脈振產(chǎn)生更大的磁通變化.由于FRM的繞組利用率高、結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小及適于高速運(yùn)轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域.本文將從模型建立、分析方法、性能分析等方面對該電機(jī)進(jìn)行深入研究.首先,為了解FRM基本理論和掌握其基本規(guī)律,寫出FRM的基本方程式;由于電機(jī)的雙凸極結(jié)構(gòu)以及飽和和非線性的影響,整個(gè)系統(tǒng)為一強(qiáng)非線性系統(tǒng).對該電機(jī)作適當(dāng)簡化,建立其線性數(shù)學(xué)模型,這樣有利于對FRM的定性分析,弄清其內(nèi)部的基本電磁關(guān)系和基本特性.討論了繞組電感、繞組磁鏈、感應(yīng)電動(dòng)勢及繞組電流、電磁轉(zhuǎn)矩等靜態(tài)特性,推導(dǎo)出FRM的功率密度計(jì)算公式.其次,為準(zhǔn)確計(jì)算FRM性能,要考慮磁路飽和、鐵磁材料的非線性以及永磁磁場與電樞反應(yīng)磁場之間的相互影響等因素,要建立FRM的非線性模型,提出用變網(wǎng)絡(luò)等效磁路法進(jìn)行分析.具體方法是建立FRM的非線性變網(wǎng)絡(luò)等效磁路模型,推導(dǎo)等效磁路中各部分磁導(dǎo)的計(jì)算公式,用節(jié)點(diǎn)磁位法建立相應(yīng)的方程,通過求解該非線性等效磁路方程,得到磁路各部分的磁通分布,進(jìn)一步求得靜態(tài)特性,計(jì)算出電磁參數(shù).然后用FRM樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證理論分析的正確性.樣機(jī)的理論分析結(jié)果同實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較表明,本文所介紹的FRM變網(wǎng)絡(luò)等效磁路模型具有較好的精度及通用性,基于等效磁網(wǎng)絡(luò)模型的FRM電磁計(jì)算是可行的,計(jì)算結(jié)果是正確的.最后對磁通反向汽車發(fā)電機(jī)的功率密度進(jìn)行分析.導(dǎo)出了磁通反向汽車發(fā)電機(jī)功率密度的計(jì)算公式,分析了影響電機(jī)功率密度的因素,并與電勵(lì)磁汽車發(fā)電機(jī)進(jìn)行了比較.
標(biāo)簽: 磁通 反向電機(jī) 數(shù)學(xué)模型 性能分析
上傳時(shí)間: 2013-07-30
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單相交流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)由于啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速高、體積小等一系列的特點(diǎn),在電動(dòng)工具、家用電器,尤其是小家電和吸塵器上獲得了十分廣泛的應(yīng)用。論文對單相交流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和振動(dòng)特性進(jìn)行研究。 在第二章,通過討論電機(jī)的發(fā)熱理論及其影響因素,結(jié)合實(shí)際建立了數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)得出一個(gè)工程上比較實(shí)用的公式,用來計(jì)算馬達(dá)堵轉(zhuǎn)時(shí)的溫升,還編寫了一個(gè)電腦程序來仿真計(jì)算馬達(dá)堵轉(zhuǎn)時(shí)的溫升。 在第三章,討論了電機(jī)轉(zhuǎn)子和支撐組成的振動(dòng)系統(tǒng)在多自由度和各種情況下的振動(dòng)。應(yīng)用杜哈梅積分式和傅立葉分析法將機(jī)械振動(dòng)和電磁干擾聯(lián)系起來,將機(jī)械振動(dòng)問題轉(zhuǎn)化為二階電路的問題來進(jìn)行處理。并且提出觀點(diǎn):1.先測量出機(jī)械振動(dòng)的頻譜圖或電磁噪音的Db-Freq頻譜圖,再用反傅立葉分解的方法將它們合成,得到周期性的激勵(lì)的形狀。2.由激勵(lì)(力信號(hào)或電信號(hào))所產(chǎn)生的波在弦內(nèi)進(jìn)行傳播,信號(hào)經(jīng)過衰減,輻射,在邊界處反射,然后跟下一列波迭加,直到成為穩(wěn)定的干擾信號(hào)。 在第四章,對樣機(jī)進(jìn)行測試,并和電腦仿真結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明二者的偏差在2.5%以內(nèi)。
標(biāo)簽: 單相交流 分 電動(dòng)機(jī) 溫升計(jì)算
上傳時(shí)間: 2013-07-31
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該文著重研究了稀土永磁(REPM)無刷直流電動(dòng)機(jī)(BLDCM)的高性能控制技術(shù).在全面分析了稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、運(yùn)行方式以及外部特性的基礎(chǔ)上,通過系統(tǒng)建模和數(shù)字仿真分析,分別針對航空低壓直流(LVDC)和高壓直流(HVDC)兩種電動(dòng)機(jī)構(gòu)用永磁無刷電動(dòng)機(jī),在小范圍轉(zhuǎn)速連續(xù)調(diào)節(jié)下的閉環(huán)穩(wěn)速控制技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)理論研究,提出了利用轉(zhuǎn)子位置傳感器信號(hào)間接測量電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)穩(wěn)速控制的策略.同時(shí)就兩套無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器的硬件電路和軟件程序問題進(jìn)行了重點(diǎn)工程設(shè)計(jì),采用了高性能的AT89C2051和AT89C51單片機(jī)作為微處理器,用數(shù)字軟件技術(shù)對電機(jī)進(jìn)行調(diào)速和轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制,使電機(jī)在一定范圍內(nèi)能夠進(jìn)行精確調(diào)速和速度穩(wěn)定控制.通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、軟硬件結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了控制器小型化,提高了控制器可靠性,減小了體積與重量.永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器樣機(jī)的測試結(jié)果表明:電機(jī)轉(zhuǎn)速可在要求范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié),在幾乎三倍的額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi),電機(jī)轉(zhuǎn)速在設(shè)定值下可保持高于指標(biāo)精度的穩(wěn)定工作,控制器之間通用性強(qiáng)、散熱可靠.
標(biāo)簽: 電動(dòng) 機(jī)構(gòu) 無刷直流電動(dòng)機(jī) 控制
上傳時(shí)間: 2013-07-03
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高溫超導(dǎo)(High Temperature Superconductor,HTS)磁陰電動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)磁陰電動(dòng)機(jī)相比,能夠以更小的體積和重量實(shí)現(xiàn)更大的輸出功率、更高的功率因數(shù)和效率.國外有關(guān)超導(dǎo)磁阻電動(dòng)機(jī)的研究目前還處于初級(jí)階段,國內(nèi)在這一領(lǐng)域更為滯后.論文以普通磁阻電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系為基礎(chǔ),結(jié)合超導(dǎo)材料特殊的電磁特性,初步提出了超導(dǎo)磁阻電動(dòng)機(jī)電磁設(shè)計(jì)的一般原則;并嘗試進(jìn)行了一臺(tái)額定功率為150W的內(nèi)反應(yīng)式HTS磁阻電動(dòng)機(jī)的電磁設(shè)計(jì).論文以實(shí)際設(shè)計(jì)的一臺(tái)內(nèi)反應(yīng)式HTS磁阻電動(dòng)機(jī)樣機(jī)作為分析實(shí)例,基于第二類超導(dǎo)體臨界態(tài)Kim模型和電磁場的有限元方法,提出了一般HTS磁阻電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部磁場及交、直軸同步電抗的分析與計(jì)算方法.并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了如何借助HTS磁阻電動(dòng)機(jī)的電抗曲線分析HTS磁阻電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)工作特性.論文對常規(guī)磁阻電動(dòng)機(jī)與HTS磁阻電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了比較.計(jì)算結(jié)果表明,在電機(jī)尺寸、結(jié)構(gòu)不變的前提下,超導(dǎo)磁阻電動(dòng)機(jī)比常規(guī)磁阻電動(dòng)機(jī)明顯地提高了電機(jī)X/X值,因而以更小的尺寸獲得了更大的輸出轉(zhuǎn)矩、更高的效率和功率因數(shù),同時(shí)電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)間也有所增大.計(jì)算結(jié)果還表明,采用抗磁性更強(qiáng)的YBCO塊材作為交軸阻磁介質(zhì),能夠保證轉(zhuǎn)子在獲得較大的直、交軸磁阻差異的同時(shí)不必犧牲較大的極孤系數(shù)和氣隙寬度,從而氣隙磁密有較好的波形,電機(jī)具有較好的同步性能.論文也對幾種具有相同定子但轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同的HTS磁阻電動(dòng)機(jī)做了比較,比較結(jié)果顯示,ALA式HTS磁阻電動(dòng)機(jī)比內(nèi)反應(yīng)式HTS磁阻電動(dòng)機(jī)具有更大的輸出轉(zhuǎn)矩;當(dāng)輸出功率較大時(shí),ALA結(jié)構(gòu)的HTS磁阻電動(dòng)機(jī)還比內(nèi)反應(yīng)結(jié)構(gòu)具有更好的穩(wěn)態(tài)工作特性.另外發(fā)現(xiàn),thin-zebra ALA式HTS磁阻電動(dòng)機(jī)的同步性能比thick-zebra ALA式HTS磁阻電動(dòng)機(jī)更好.在進(jìn)行內(nèi)反應(yīng)式HTS磁阻電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)時(shí),內(nèi)反應(yīng)槽既要盡量阻隔交軸磁通,又要分布的比較均勻,這樣才能既獲得足夠的直、交軸同步電抗比,又削弱轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),從而最終改善電機(jī)的同步性能.
標(biāo)簽: 高溫超導(dǎo) 磁阻電動(dòng)機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:水中浮云
橫向磁通電機(jī)是近些年來出現(xiàn)的一種新型結(jié)構(gòu)的電機(jī),由于其轉(zhuǎn)矩密度和功率密度大的優(yōu)點(diǎn)受到了廣泛的關(guān)注,但我國對該種電機(jī)的研究尚處于起步階段。 本課題是國家863計(jì)劃項(xiàng)目——“新型稀土永磁電機(jī)設(shè)計(jì)與集成技術(shù)(課題編號(hào):2002AA324020)”中有關(guān)橫向磁通永磁同步電動(dòng)機(jī)的部分。本課題的目標(biāo)就是要充分發(fā)揮橫向磁通電機(jī)功率密度和轉(zhuǎn)矩密度大的優(yōu)點(diǎn),克服其功率因數(shù)低的缺點(diǎn),對橫向磁通永磁同步電動(dòng)機(jī)的磁場進(jìn)行計(jì)算、分析,找出功率因數(shù)偏低的原因,并提出相應(yīng)的改進(jìn)方法和建議。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行樣機(jī)的研制,對理論成果進(jìn)行驗(yàn)證,并力爭樣機(jī)在性能和工藝指標(biāo)上有所突破,部分指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。 本文介紹了橫向磁通永磁電機(jī)的特點(diǎn)及運(yùn)行原理,并按照不同的分類方式介紹了橫向磁通電機(jī)的各種結(jié)構(gòu)。三維磁場的有限元計(jì)算十分復(fù)雜、計(jì)算量大,因此傳統(tǒng)電機(jī)均采用簡化的二維磁場進(jìn)行計(jì)算。但是橫向磁通電機(jī)由于結(jié)構(gòu)特殊,無法采用簡化的二維磁場的計(jì)算方法進(jìn)行分析。因此本文利用ANSYS軟件建立了樣機(jī)模型,對樣機(jī)進(jìn)行了三維電磁場分析。在電磁場計(jì)算的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了電機(jī)空載反電勢,空載漏磁系數(shù),電磁轉(zhuǎn)矩等相關(guān)參數(shù)的計(jì)算,討論了橫向磁通永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)變化對參數(shù)的影響。本文特別針對橫向磁通永磁電機(jī)功率因數(shù)較低這一問題進(jìn)行了分析,找出了功率因數(shù)偏低的原因,提出了相應(yīng)的改善方法和建議,對橫向磁通電機(jī)的理論研究和設(shè)計(jì)應(yīng)用分析方法進(jìn)行了探討。本文利用電磁場計(jì)算的結(jié)果,完成了電機(jī)運(yùn)行特性仿真,克服了采用傳統(tǒng)磁路等效的方法帶來的誤差。最后,通過與樣機(jī)測試結(jié)果的對照研究,驗(yàn)證和完善分析方法,并為進(jìn)一步獲得性能更加優(yōu)異的樣機(jī)奠定了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: 磁通 永磁同步電動(dòng)機(jī) 性能分析 磁場
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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