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永磁直線同步電機(jī)

  • 永磁直流無刷電機(jī)混合驅(qū)動方法研究.rar

    永磁無刷直流電動機(jī)利用轉(zhuǎn)子上的永磁體激磁,采用電子換相取代機(jī)械換相,結(jié)構(gòu)簡單、體積小、效率高,在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是,由于永磁無刷直流電動機(jī)本身存在較大的轉(zhuǎn)矩脈動,從而使電機(jī)運(yùn)行性能存在缺陷,限制了它在精密傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用。本文在開發(fā)完成永磁無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,針對如何減小和抑制自控式永磁電動機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動這一問題,提出了一種混合控制策略:利用原有的六個(gè)離散位置信號,在三三導(dǎo)通控制策略的基礎(chǔ)上,融入矢量控制策略,使得電機(jī)在運(yùn)行過程中定子的基波磁勢與轉(zhuǎn)子磁勢盡量保持在90°左右,來實(shí)現(xiàn)近似正弦波電流驅(qū)動,可以在不增加系統(tǒng)成本的基礎(chǔ)上,較好地抑制電磁轉(zhuǎn)矩脈動,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其正確性,其主要內(nèi)容如下: 第二章主要闡述了永磁無刷直流電動機(jī)的運(yùn)行原理,給出了電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上,利用Matlab/Simulink軟件建立了電機(jī)及控制系統(tǒng)的仿真模型,并給出了仿真和實(shí)驗(yàn)波形。 第三章介紹基于TI公司TMS320F240PQA芯片的永磁直流無刷電機(jī)控制器的設(shè)計(jì),并對系統(tǒng)主電路、驅(qū)動模塊、電流檢測、過壓保護(hù)等電路作了詳細(xì)的介紹,對設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析,搭建了整個(gè)系統(tǒng)的硬件平臺。 第四章介紹了常規(guī)的矢量控制技術(shù),提出了一種混合控制策略的新方法:利用霍爾位置傳感器的六個(gè)位置信號,使得電機(jī)在運(yùn)行過程中定子的基波磁勢與轉(zhuǎn)子磁勢盡量保持在90°左右,從而達(dá)到控制器簡單、轉(zhuǎn)矩脈動降低的目的。并分析了這種控制策略在勻速、加減速情況下的運(yùn)行性能。 第五章在前幾章分析的基礎(chǔ)上,完整給出了混合控制策略的軟件編程方法,并按照模塊化的思想,把軟件分成多個(gè)獨(dú)立模塊,并重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)啟動、轉(zhuǎn)速計(jì)算、轉(zhuǎn)子位置計(jì)算、sinθ和cosθ的計(jì)算、PWM輸出等幾個(gè)部分,并給出實(shí)驗(yàn)波形驗(yàn)證其可行性。

    標(biāo)簽: 直流無刷電機(jī) 方法研究 驅(qū)動

    上傳時(shí)間: 2013-05-30

    上傳用戶:時(shí)代將軍

  • 稀土永磁無刷直流電動機(jī)設(shè)計(jì)與分析.rar

    稀土永磁無刷直流電動機(jī)采用高磁能積的稀土永磁材料,同時(shí)采用電子換向技術(shù)去掉了電刷,使得它具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、體積小、質(zhì)量輕、損耗小、效率高、運(yùn)行特性優(yōu)良等特點(diǎn),從而廣泛應(yīng)用于航空航天、精密儀器、工業(yè)控制等許多對電機(jī)運(yùn)行性能要求較高的場合。因此,對稀土永磁無刷直流電機(jī)的研究具有重要的意義。本文對稀土永磁無刷直流電動機(jī)設(shè)計(jì)方法和分析方法進(jìn)行了研究: 永磁電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算中傳統(tǒng)的一般采用比較簡單的磁路法,用磁鋼工作圖計(jì)算靜態(tài)及動態(tài)的工作點(diǎn),這顯然不能滿足精確性的要求。本文采用了場路結(jié)合的方法,首先利用磁路法對電機(jī)進(jìn)行初步設(shè)計(jì),然后建立有限元分析模型對電機(jī)的參數(shù)和性能進(jìn)行精確分析,采用這樣的方法不但可以滿足精確性要求,同時(shí)可以縮短設(shè)計(jì)周期。 本文把有限元方法引入到了對電機(jī)性能影響較大的重要系數(shù)(如空載漏磁系數(shù)、電樞計(jì)算長度、計(jì)算極弧系數(shù)和氣隙系數(shù)等)及性能參數(shù)反電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩、電感的計(jì)算中。以電機(jī)內(nèi)磁場有限元分析為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)結(jié)果體現(xiàn)了較高的精確度;同時(shí),由于在大功率、高轉(zhuǎn)速的永磁無刷直流電動機(jī)中,電流受漏感的影響從而改變了電機(jī)的性能,因此漏感的作用不容忽視。本文推導(dǎo)了稀土永磁無刷直流電動機(jī)漏電感計(jì)算的有限元方法,引入了電機(jī)等效電阻系數(shù),并針對電磁轉(zhuǎn)矩脈動和齒槽轉(zhuǎn)矩脈動的產(chǎn)生的原因,給出了多種有效的抑制方法,使電機(jī)設(shè)計(jì)更為合理。最后介紹了電機(jī)測試平臺的搭建和具體的測試方法,以驗(yàn)證用戶關(guān)心的電機(jī)性能參數(shù)在電機(jī)設(shè)計(jì)中的正確性。

    標(biāo)簽: 稀土 無刷直流電動機(jī) 設(shè)計(jì)與分析

    上傳時(shí)間: 2013-06-09

    上傳用戶:mingaili888

  • 感應(yīng)電機(jī)雙饋調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定性分析與仿真.rar

    感應(yīng)電機(jī)雙饋調(diào)速系統(tǒng)是一種性能優(yōu)越的電力拖動控制系統(tǒng),它不僅降低了功率變換器的額定功率,而且能夠通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電壓的幅值、相位和頻率來實(shí)現(xiàn)電機(jī)定子側(cè)功率因數(shù)的調(diào)節(jié)。由于系統(tǒng)控制方法的靈活性和多樣性,使得雙饋電機(jī)在工業(yè)傳動領(lǐng)域、風(fēng)力發(fā)電以及抽水蓄能電站中擁有廣闊的應(yīng)用前景。 本文主要對雙饋電機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)研究。首先,比較雙饋調(diào)速系統(tǒng)和傳統(tǒng)的異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的異同點(diǎn),闡述了雙饋電機(jī)的工作原理,各種不同的磁場定向控制方式,并分析了它的穩(wěn)態(tài)特性;接著,利用雙饋調(diào)速系統(tǒng)控制方法靈活多樣的特點(diǎn),構(gòu)建了一套交直交變換器勵(lì)磁的矢量調(diào)速系統(tǒng),系統(tǒng)模型建立在以轉(zhuǎn)子磁鏈定向了同步旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)軸系中,可以實(shí)現(xiàn)雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)速與無功功率的解耦控制,同時(shí),控制交直交變換器能量的雙向流動,雙饋電機(jī)可以在超同步、亞同步方式下運(yùn)行,通過計(jì)算機(jī)仿真,驗(yàn)證了這種控制方式的可行性和正確性;隨后,闡述了雙饋電機(jī)的功角特性,通過功角特性分析了電機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定性,并建立了雙饋電機(jī)的開環(huán)電壓控制、開環(huán)電流控制以及矢量控制的小信號模型,對上述幾種控制方式下的雙饋電機(jī)暫態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行了深入研究;最后,綜合上述討論結(jié)果,設(shè)計(jì)了雙饋電機(jī)的控制系統(tǒng)硬件部分,并給出了部分軟件設(shè)計(jì)流程。

    標(biāo)簽: 感應(yīng)電機(jī) 雙饋 仿真

    上傳時(shí)間: 2013-07-25

    上傳用戶:Wwill

  • 無鐵心永磁電機(jī)三維開域磁場計(jì)算與分析.rar

    開發(fā)和研制無鐵心永磁電機(jī)是當(dāng)前電機(jī)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要課題,無鐵心永磁電機(jī)可以解決傳統(tǒng)有鐵心電機(jī)存在的重量重、損耗高、振動噪聲大等問題。開發(fā)無鐵心永磁電機(jī)需要準(zhǔn)確計(jì)算電機(jī)的參數(shù)和性能,而實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)的重要前提是獲得正確的磁場分布。無鐵心永磁電機(jī)氣隙外沒有鐵磁材料,其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了無鐵心永磁電機(jī)的氣隙磁場屬于三維開域磁場,開域磁場工程問題的計(jì)算是近年來計(jì)算電磁學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。 本文的研究內(nèi)容是國家高技術(shù)研究發(fā)展(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)”的關(guān)鍵技術(shù)之一。針對無鐵心永磁電機(jī)的實(shí)際工程問題,計(jì)算方法的選擇力求既能保證一定的計(jì)算精度,又能節(jié)約計(jì)算機(jī)內(nèi)存和CPU時(shí)間。根據(jù)對各種開域電磁場計(jì)算方法的分析比較,本文將漸近邊界條件法和有限元法結(jié)合解決無鐵心永磁電機(jī)三維開域磁場計(jì)算問題。 本文主要由以下幾部分組成: 第一部分為無鐵心永磁電機(jī)三維開域磁場計(jì)算方法的研究。首先提出了基于標(biāo)量磁位的漸近邊界條件,建立了球形邊界的標(biāo)量磁位漸近邊界條件數(shù)學(xué)模型。為了盡可能減少節(jié)點(diǎn)的數(shù)量,結(jié)合無鐵心永磁電機(jī)的具體結(jié)構(gòu),推導(dǎo)了適合于盒形截?cái)噙吔绾蛨A柱形截?cái)噙吔缟虾啽阋仔械囊浑A和二階標(biāo)量漸近邊界條件算子,該算子具有簡單、有限元實(shí)施容易的特點(diǎn)。其次研究并建立了標(biāo)量漸近邊界條件與有限元法結(jié)合的三維開域靜磁場的數(shù)學(xué)模型,并提出具體的實(shí)施方法,推導(dǎo)出相應(yīng)的離散方程。通過對具有解析解的長方永磁體三維開域磁場的實(shí)例計(jì)算,驗(yàn)證了方法和所編程序的正確性,并將漸近邊界條件法與截?cái)喾ㄔ谟?jì)算精度和人工外邊界距離方面做了比較。結(jié)果表明:在相同人工外邊界情況下,漸近邊界條件與截?cái)噙吔鐥l件相比,計(jì)算精度明顯提高,二階漸近邊界條件明顯優(yōu)于一階漸近邊界條件。與截?cái)喾ㄏ啾龋瑵u近邊界條件法更節(jié)約計(jì)算機(jī)內(nèi)存和CPU時(shí)間,比較好地處理了計(jì)算量與計(jì)算精度之間的矛盾。 第二部分針對Halbach陣列內(nèi)轉(zhuǎn)子無鐵心永磁電機(jī)三維開域磁場問題進(jìn)行深入研究。利用漸近邊界條件法,定量地計(jì)算了在定轉(zhuǎn)子均無鐵心的情況下電機(jī)內(nèi)部及周圍磁場的大小,總結(jié)出了Halbach陣列無鐵心永磁電機(jī)磁場的空間分布規(guī)律。 第三部分針對不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的Halbach磁體陣列電機(jī)磁場問題進(jìn)行對比研究。通過大量的計(jì)算,探討了Halbach陣列永磁電機(jī)在轉(zhuǎn)子無鐵心情況下影響氣隙磁密的各種因素,分析了不同Halbach磁體軸向長度對端部漏磁的影響規(guī)律,給出了無鐵心永磁電機(jī)漏磁系數(shù)、電樞計(jì)算長度等主要設(shè)計(jì)參數(shù)隨電機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸的變化規(guī)律。 第四部分針對具有試驗(yàn)數(shù)據(jù)的三種結(jié)構(gòu)的無鐵心永磁電機(jī)樣機(jī)進(jìn)行了計(jì)算和分析,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合,從而驗(yàn)證了漸近邊界條件法處理三維開域磁場問題的有效性和實(shí)用性。

    標(biāo)簽: 永磁電機(jī) 磁場

    上傳時(shí)間: 2013-06-22

    上傳用戶:ivan-mtk

  • 高速永磁電機(jī)的機(jī)械和電磁特性研究.rar

    本課題是國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目“微型燃?xì)廨啓C(jī)一高速發(fā)電機(jī)分布式發(fā)電與能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)研究”(50437010)的部分研究內(nèi)容。高速電機(jī)的體積小、功率密度大和效率高,正在成為電機(jī)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。高速電機(jī)的主要特點(diǎn)有兩個(gè):一是轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn),二是定子繞組電流和鐵心中磁通的高頻率,由此決定了不同于普通電機(jī)的高速電機(jī)特有的關(guān)鍵技術(shù)。本文針對高速永磁電機(jī)的機(jī)械與電磁特性及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入地研究,主要包括以下內(nèi)容: 首先,進(jìn)行了高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度分析。根據(jù)永磁體抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度的特點(diǎn),提出了一種采用整體永磁體外加非導(dǎo)磁高強(qiáng)度合金鋼護(hù)套的新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。永磁體與護(hù)套之間采用過盈配合,用護(hù)套對永磁體施加的靜態(tài)預(yù)壓力抵消高速旋轉(zhuǎn)離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力,使永磁體高速旋轉(zhuǎn)時(shí)仍承受一定的壓應(yīng)力,從而保證永磁轉(zhuǎn)子的安全運(yùn)行。基于彈性力學(xué)厚壁筒理論與有限元接觸理論,建立了新型高速永磁轉(zhuǎn)子應(yīng)力計(jì)算模型,確定了護(hù)套和永磁體之間的過盈量,計(jì)算了永磁體和護(hù)套中的應(yīng)力分布。該種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度計(jì)算方法已應(yīng)用于高速永磁電機(jī)的樣機(jī)設(shè)計(jì)。 其次,進(jìn)行了高速永磁轉(zhuǎn)子的剛度分析和磁力軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算。基于電磁場理論分析了磁力軸承支承的各向同性,利用氣隙靜態(tài)偏置磁通密度計(jì)算了磁力軸承的線性支承剛度,在對高速電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)離散化的基礎(chǔ)上建立了磁力軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)方程,采用有限元法計(jì)算了高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。利用該計(jì)算方法設(shè)計(jì)的1臺采用磁力軸承的高速電機(jī),已成功實(shí)現(xiàn)60000r/min的運(yùn)行。 再次,進(jìn)行了高速永磁電機(jī)的定子設(shè)計(jì),提出了一種新型環(huán)形繞組結(jié)構(gòu)。環(huán)型繞組線圈的下層邊放在定子鐵心的6個(gè)槽中,而上層邊分布在定子鐵心軛部外緣的24個(gè)槽中,不但增加了定子表面的通風(fēng)散熱面積,使冷卻氣流直接冷卻定子繞組,更為重要的是,解決了傳統(tǒng)2極電機(jī)繞組端部軸向過長的難題,使轉(zhuǎn)子軸向長度大為縮短,從而增加了高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的剛度。 然后,采用場路耦合以及解析與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,分析計(jì)算了高速永磁電機(jī)的損耗和溫升,并對高速永磁發(fā)電機(jī)的電磁特性進(jìn)行了仿真。高速電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是體積小和功率密度大,然而隨之而來的缺點(diǎn)是單位體積的損耗大,以及因散熱面積小造成的散熱困難。損耗和溫升的準(zhǔn)確計(jì)算對高速電機(jī)的安全運(yùn)行至關(guān)重要。為了準(zhǔn)確計(jì)算高速電機(jī)的高頻鐵耗,對定子鐵心所采用的各向異性冷軋電工鋼片制作的試件,進(jìn)行了不同頻率和不同軋制方向的導(dǎo)磁性能和損耗系數(shù)測定。然后采用場路耦合的方法,分析計(jì)算了高速電機(jī)的定子鐵耗和銅耗、轉(zhuǎn)子護(hù)套和永磁體內(nèi)的高頻附加損耗以及轉(zhuǎn)子表面的風(fēng)磨損耗。在損耗分析的基礎(chǔ)上,計(jì)算了高速電機(jī)的溫升。最后,設(shè)計(jì)制造了一臺額定轉(zhuǎn)速為60000r/min的高速永磁電機(jī)試驗(yàn)樣機(jī),并進(jìn)行了初步的試驗(yàn)研究。測量了電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下空載運(yùn)行時(shí)的定、轉(zhuǎn)子溫升及定子繞組的反電動勢波形。通過與仿真結(jié)果的對比,部分驗(yàn)證了高速永磁電機(jī)理論分析和設(shè)計(jì)方法的正確性。在此基礎(chǔ)上,提出一種高速永磁電機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,為進(jìn)一步的研究工作打下了基礎(chǔ)。

    標(biāo)簽: 永磁電機(jī) 機(jī)械 電磁

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:woshiayin

  • 空間電壓脈寬調(diào)制SVPWM的原理及DSP的實(shí)現(xiàn).rar

    針對空間電壓欠量脈寬調(diào)制過程中存在的問題,采用理論推演與軟件設(shè)計(jì)方法,在介紹了s V P w M 的基本原理的基礎(chǔ)上,利用T I 公司的 D S P電機(jī)控制芯片 T M S 3 2 0 L F 2 4 0 7設(shè)計(jì)了S V P W M的實(shí)現(xiàn)方法,并給出 j - 變頻調(diào)速系統(tǒng)的全數(shù)字化實(shí)現(xiàn)。 通過對永磁同步電機(jī)進(jìn)行控制仿真實(shí)驗(yàn),得到的結(jié)果表明此方法是切實(shí)可行V , J ,控制系統(tǒng)具有優(yōu)良的動靜態(tài)性能,較高的控制效果,有廣泛的應(yīng)用前景。

    標(biāo)簽: SVPWM DSP 電壓

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

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  • 永磁電機(jī)溫升計(jì)算及冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì).rar

    永磁電動機(jī)相比其他類型的電動機(jī)其性能指標(biāo)突出,將廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。但是隨著電機(jī)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(jī)溫升與其它各項(xiàng)指標(biāo)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(jī)進(jìn)行合理的冷卻設(shè)計(jì)及溫度計(jì)算。永磁電機(jī)的溫升計(jì)算除了要考察定子繞組處的受熱,同時(shí)也要兼顧永磁體的溫度情況‰本文對永磁電機(jī)的溫度計(jì)算及冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了如下分析設(shè)計(jì): 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(jī)進(jìn)行溫度場分析。其中對自冷徑向永磁電機(jī)溫度場進(jìn)行詳細(xì)地分析與計(jì)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(diǎn)的溫度值。采用與其相對應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式及實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定永磁電機(jī)的散熱系數(shù)。 其次對徑向永磁電機(jī)的損耗分布進(jìn)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(jìn)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(jī)穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)時(shí)的溫度分布情況進(jìn)行分析。利用上述方法對TYJS機(jī)床電機(jī)4.4kW-3000進(jìn)行分析,比較其理論值與實(shí)驗(yàn)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(jī)的溫度場進(jìn)行分析。由于徑向電機(jī)與盤式電機(jī)在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別,分別對盤式電機(jī)的損耗分布、散熱系數(shù)的求取等不同之處與徑向電機(jī)進(jìn)行比較。對盤式電動機(jī)外部冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上,采用假定系數(shù)法,反推風(fēng)扇結(jié)構(gòu),合理地設(shè)計(jì)了該樣機(jī)的冷卻系統(tǒng)。通過以上的分析,能夠較準(zhǔn)確計(jì)算電機(jī)的溫度值,從中得出其局部過熱點(diǎn)。這樣給電機(jī)的改進(jìn)和研制都帶來了方便。

    標(biāo)簽: 永磁電機(jī) 冷卻 溫升計(jì)算

    上傳時(shí)間: 2013-06-14

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  • 雙轉(zhuǎn)子永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)研究.rar

    風(fēng)能是可再生能源,世界各國越來越重視風(fēng)能的開發(fā)和利用。國內(nèi)外學(xué)者也開始研究高效率永磁電機(jī)在風(fēng)力發(fā)電上的應(yīng)用。在山東省科技廳資助下,本文研究了一種新型結(jié)構(gòu)的雙轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機(jī),其高運(yùn)行效率和特殊的電機(jī)結(jié)構(gòu),使其在小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中存在著巨大優(yōu)勢。本文主要研究的內(nèi)容如下: 第一部分首先給出了雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、等效磁路、工作原理,然后對雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)電樞反應(yīng)電感參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。 第二部分對雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)的空載感應(yīng)電勢進(jìn)行解析計(jì)算和有限元分析驗(yàn)證。首先通過引入相對比磁導(dǎo)函數(shù),給出了雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)考慮齒槽效應(yīng)時(shí)定子表面的磁場分布,并給出了相應(yīng)的波形。然后采用矢量合成法推導(dǎo)了空載感應(yīng)電勢的表達(dá)式,為了驗(yàn)證空載電勢解析法的正確性,本文采用有限元法對其分析計(jì)算。通過比較得出:解析法和有限元法吻合很好。最后,針對雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的特殊結(jié)構(gòu),提出了三種改善電勢波形的方法,并利用解析法對其進(jìn)行分析,證明了這幾種措施的可行性。 第三部分針對halbach磁體電機(jī)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的潛在優(yōu)勢,主要研究了halbach磁體結(jié)構(gòu)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的電勢和齒槽轉(zhuǎn)矩。首先給出了halbach陣列的基本原理,采用有限元法分析了halbach磁體結(jié)構(gòu)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的磁場分布及空載電勢波形,并對其進(jìn)行了諧波分析。最后利用能量的虛位移法推導(dǎo)了雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩,對于halbach磁體雙轉(zhuǎn)子電機(jī),提出了三種減小轉(zhuǎn)矩脈動的方法,并通過有限元分析進(jìn)行了比較,證明了這幾種措施的可行性。 第四部分對雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析,提出了先分別設(shè)計(jì)內(nèi)外電機(jī)再統(tǒng)一調(diào)整的設(shè)計(jì)方法,最后設(shè)計(jì)制作了樣機(jī),給出了樣機(jī)圖片。并對樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn),測量不同轉(zhuǎn)速下電機(jī)的空載電勢波形,電機(jī)的電勢-轉(zhuǎn)速曲線,電機(jī)的負(fù)載電壓-電流特性曲線,并測量了電樞反應(yīng)電感數(shù)值,通過對比可以得出:試驗(yàn)值、解析值和有限元值吻合很好。

    標(biāo)簽: 轉(zhuǎn)子 風(fēng)力發(fā)電機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-08-04

    上傳用戶:ztj182002

  • 永磁無刷直流電機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì).rar

    風(fēng)機(jī)的耗電量占全國總發(fā)電量的40﹪左右,是全國耗電最大的工業(yè)裝備,而且運(yùn)行效率比國外低10﹪~30﹪。因此在風(fēng)機(jī)(及水泵)上實(shí)行節(jié)能、節(jié)電、降耗是一個(gè)緊迫的任務(wù),對緩解我國電能的供需矛盾、推進(jìn)我國現(xiàn)代化建設(shè)、縮小我國和發(fā)達(dá)國家的差距具有非常現(xiàn)實(shí)和深遠(yuǎn)的意義。 小型風(fēng)機(jī)(1~10千瓦)特點(diǎn)是:單臺的耗電量很小,但是數(shù)量巨大,因此降低這些小型風(fēng)機(jī)的耗電量同樣具有十分深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)意義。但在這一領(lǐng)域的節(jié)能研究一直未能得到充分重視。 本論文提出一種用于驅(qū)動小功率風(fēng)機(jī)的永磁無刷直流電機(jī),通過調(diào)速調(diào)節(jié)風(fēng)量從而達(dá)到節(jié)能的目的。永磁無刷直流電機(jī)是近年隨著電力電子技術(shù)和永磁材料的進(jìn)步而迅速發(fā)展起來的一種新型電機(jī)。它用一套電子換向裝置代替了有刷直流電動機(jī)的機(jī)械換向裝置,即克服了有刷直流電動機(jī)機(jī)械換向帶來的一系列缺點(diǎn),又具備直流電動機(jī)運(yùn)行效率高、無勵(lì)磁損耗以及調(diào)速性能好等諸多特點(diǎn),因此在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。 本論文從永磁材料、磁體結(jié)構(gòu)、充磁方式、繞組分布、極弧系數(shù)等方面分析了風(fēng)機(jī)外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)要求,給出永磁無刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)、原理及一般設(shè)計(jì)要求;根據(jù)風(fēng)機(jī)電機(jī)的驅(qū)動要求,設(shè)計(jì)制造外轉(zhuǎn)子風(fēng)機(jī)用鐵氧體永磁無刷直流電機(jī)樣機(jī);針對風(fēng)機(jī)用電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的調(diào)速及各種保護(hù)要求,基于降低成本的原則,設(shè)計(jì)制造永磁無刷直流電機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)。這一設(shè)計(jì)為基于專用集成芯片的小功率無刷直流電機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng),并進(jìn)行了試制、調(diào)試及試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明了系統(tǒng)具有簡單和優(yōu)越的控制性能,適于小功率無刷直流電機(jī)的控制。 樣機(jī)實(shí)測數(shù)據(jù)表明外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機(jī)用于驅(qū)動小功率風(fēng)機(jī)具有良好的性能、較低的成本,具有進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢。

    標(biāo)簽: 無刷直流電機(jī) 驅(qū)動系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

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  • 并聯(lián)電容器組相控投切技術(shù)研究.rar

    選相控制開關(guān)又稱同步開關(guān)或相控開關(guān),其實(shí)質(zhì)就是控制開關(guān)在電壓或電流的期望相位完成合閘或分閘,以主動消除開關(guān)過程所產(chǎn)生的涌流和過電壓等電磁暫態(tài)效應(yīng),提高開關(guān)的開斷能力。本論文以電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償為背景,分析了隨機(jī)投切電容器組的暫態(tài)過程所帶來的各種危害,從而提出選相投切技術(shù);本文以真空開關(guān)選相投切電容器組為研究對象,著重介紹了電容器組選相投切技術(shù)的相關(guān)理論,給出了電容器組選相投切的控制策略,為同步開關(guān)選相控制器的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。 雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、動作穩(wěn)定可靠,其出力特性能與真空開關(guān)良好匹配,在中壓領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。相控真空開關(guān)采用三相獨(dú)立操動的雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu),其操作電源為由大功率電力電子器件控制的儲能大容量電容器,通過多次的測試結(jié)果表明雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)能很好地滿足相控開關(guān)的要求,是相控開關(guān)的理想選擇。 IPM(智能功率模塊)作為一種新型的大功率開關(guān)器件,以其設(shè)計(jì)簡單(內(nèi)置驅(qū)動和保護(hù)電路),低功耗,開關(guān)速度快等特點(diǎn)成為越來越多設(shè)計(jì)者的首選,得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文討論了IPM在選相投切電容器組中的相關(guān)邏輯控制策略,光耦隔離驅(qū)動,IPM過流、過熱相關(guān)保護(hù)等內(nèi)容,設(shè)計(jì)了以DSP(TMS320LF2407A)為核心的永磁機(jī)構(gòu)同步控制系統(tǒng),實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)信號,經(jīng)過FIR數(shù)字濾波提取零點(diǎn),通過IPM控制大容量電容器放電來驅(qū)動永磁機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)斷路器在期望相位上分?jǐn)嗷蜿P(guān)合以減小暫態(tài)沖擊,并保證儲能電容器的一次儲能完成一次完整的O-C-O操作。 通過相關(guān)試驗(yàn)測試,表明本系統(tǒng)已經(jīng)初步達(dá)到了設(shè)計(jì)所要達(dá)到的預(yù)期效果,為以后的研究以及同步控制控制系統(tǒng)的完善和優(yōu)化提供了有益的經(jīng)驗(yàn)和參考。

    標(biāo)簽: 并聯(lián)電容器組 相控 技術(shù)研究

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:diets

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