傳統(tǒng)的直流電機(jī)一直在電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位,但由于其本身固有的機(jī)械換向器和電刷導(dǎo)致電機(jī)容量有限、噪音大和可靠性不高,因而迫使人們探索低噪音、高效率并且大容量的驅(qū)動電機(jī)。隨著電力電子技術(shù)和微控制技術(shù)的迅猛發(fā)展而成熟起來的直流無刷電機(jī)具有體積小、重量輕、效率高、噪音低、容量大且可靠性高的特點(diǎn),從而使其極有希望代替?zhèn)鹘y(tǒng)的直流電機(jī)成為電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的主流。 模糊控制器具有魯棒性好、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。論文提出了基于轉(zhuǎn)速環(huán)模糊邏輯控制理論的直流無刷電機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計方案,保證了伺服控制系統(tǒng)具有優(yōu)良的靜動態(tài)特性,因而滿足更多應(yīng)用場合的需要。 論文具體包括以下幾個部分工作: 首先,從電機(jī)本體和控制角度出發(fā),闡述了直流無刷電機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中需要解決的關(guān)鍵性問題:電磁轉(zhuǎn)矩脈動。詳細(xì)分析了電磁轉(zhuǎn)矩脈動產(chǎn)生的各種原因,特別是分析了相電流換向所產(chǎn)生的紋波轉(zhuǎn)矩脈動。 其次,本文對無刷直流電動機(jī)的工作原理進(jìn)行了詳盡的分析,建立了三相無刷直流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型。并利用MATLAB/SIMULINK軟件建立了三相無刷直流電動機(jī)的控制系統(tǒng)仿真模型。仿真模型采樣的是電機(jī)控制系統(tǒng)中常用的雙環(huán)系統(tǒng)(轉(zhuǎn)速—電流雙閉環(huán)控制)。為了提高系統(tǒng)的靜動態(tài)特性,轉(zhuǎn)速外環(huán)采用模糊PI調(diào)節(jié)器,電流內(nèi)環(huán)采用PI調(diào)節(jié)器。轉(zhuǎn)子位置通過直流無刷電機(jī)感應(yīng)電勢檢測,仿真結(jié)果表明了該仿真模型控制系統(tǒng)與理論分析完全吻合,從而證明了模型的有效性。 然后,初步設(shè)計了伺服系統(tǒng)的實(shí)驗圖。以TI公司生產(chǎn)的TMS320LF2407數(shù)字信號處理器(DSP)作為整個控制電路的核心芯片,一臺40w的直流無刷電機(jī)作為被控對象,完成了伺服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制。 最后,對未來的工作給予了展望,并對全文的內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)。
標(biāo)簽: DSP 直流無刷電機(jī) 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:Shaikh
在國內(nèi),目前工控領(lǐng)域廣泛用到的伺服系統(tǒng)(包括伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動器)有整套購買國外某一個廠商的,也有自己開發(fā)電機(jī),然后購買國外的伺服驅(qū)動器來配置伺服系統(tǒng)。前一種情況伺服電機(jī)與驅(qū)動器之間的整合程度是比較高,而后一種情況伺服電機(jī)的設(shè)計容易忽視與之配套的伺服驅(qū)動器的控制策略以及伺服驅(qū)動器的輸出電壓,輸出電流特點(diǎn),很容易造成所設(shè)計的伺服電機(jī)不能充分發(fā)揮其性能以及材料的不合理利用。本文討論了作為伺服電機(jī)用的永磁同步電動機(jī)在整合伺服驅(qū)動器控制方式和輸出電壓、電流特性下的設(shè)計過程。 本文首先簡要介紹了永磁同步電動機(jī)作為伺服電機(jī)較其他類型的電機(jī)的優(yōu)勢,接著以永磁同步電動機(jī)作為伺服電機(jī),對給定指標(biāo)要求的永磁同步電動機(jī),在永磁體分別采用表面安裝和內(nèi)置兩種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)時進(jìn)行了場路結(jié)合的設(shè)計與分析,分析了在磁場定向控制方式下兩種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動機(jī)的工作特性、轉(zhuǎn)矩脈動等。得出了永磁體表面安裝轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動機(jī)作為伺服電機(jī)時更適合磁場定向控制運(yùn)行的結(jié)論。 此外,從已經(jīng)成功設(shè)計了的永磁同步電動機(jī)出發(fā),整合所設(shè)計的永磁同步電動機(jī)將要采用的驅(qū)動器其控制方式,并在一些有依據(jù)的假設(shè)前提下確定了電機(jī)的能量包函數(shù)(包括功率、轉(zhuǎn)速等一些額定指標(biāo))與一些主要尺寸函數(shù)表達(dá)式。初步得出了一種行之有效的、快速確定使用同一套定轉(zhuǎn)子沖片伺服電機(jī)尺寸的方法。 最后試制了樣機(jī)以及其在伺服驅(qū)動器下進(jìn)行了實(shí)驗,并比較分析了實(shí)驗和理論分析的結(jié)果。
標(biāo)簽: 三相交流 伺服 永磁同步電動機(jī)
上傳時間: 2013-05-30
上傳用戶:heminhao
傳統(tǒng)的電梯門機(jī)采用的是直流或交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)。前者調(diào)速性能好,但由于存在換向器、電磁火花和干擾,可靠性差;后者雖然電機(jī)結(jié)構(gòu)相對簡單,但控制復(fù)雜,性能差。兩者都需要通過一些復(fù)雜的傳動機(jī)構(gòu)將電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動以實(shí)現(xiàn)電梯門的開/關(guān)。 本文設(shè)計了一種采用扁平型直線感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動的電梯門機(jī)及其微機(jī)控制系統(tǒng),提出了一種適用于該系統(tǒng)的恒壓調(diào)頻(CVVF)控制方式并設(shè)計了開/關(guān)門運(yùn)行曲線;另外,通過Maxwell2D有限元軟件分析了電機(jī)的磁場和起動推力特性。論文中給出了樣機(jī)的實(shí)驗結(jié)果,其性能已達(dá)到預(yù)定的要求。
標(biāo)簽: 直線電機(jī) 電梯門 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-15
上傳用戶:zgu489
用12C508實(shí)現(xiàn)LED三路七彩調(diào)光的程序。······
上傳時間: 2013-06-16
上傳用戶:yw14205
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)驗驗證其正確性,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,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)計中容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析,搭建了整個系統(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,把軟件分成多個獨(dú)立模塊,并重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)啟動、轉(zhuǎn)速計算、轉(zhuǎn)子位置計算、sinθ和cosθ的計算、PWM輸出等幾個部分,并給出實(shí)驗波形驗證其可行性。
標(biāo)簽: 直流無刷電機(jī) 方法研究 驅(qū)動
上傳時間: 2013-05-30
上傳用戶:時代將軍
永磁無刷直流電動機(jī)是一種集電機(jī)和電子一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品,它以其體積小、重量輕、慣量小、控制簡單和動態(tài)性能好等優(yōu)良特性,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、消費(fèi)電子、航空航天、軍事等領(lǐng)域,對永磁無刷直流電動機(jī)的研究具有十分重要的意義。 通常的永磁無刷直流電動機(jī)由永磁同步電動機(jī)、逆變器以及安裝在轉(zhuǎn)子軸上的位置傳感器構(gòu)成。逆變器的驅(qū)動信號與轉(zhuǎn)子位置信號同步從而保證在任意的速度下定子繞組電流與轉(zhuǎn)子磁場同步。 本文系統(tǒng)研究了永磁無刷直流電動機(jī)本體及驅(qū)動控制系統(tǒng),取得了有價值的研究成果。 1)本文查閱了大量的文獻(xiàn)資料,全面總結(jié)和分析了永磁無刷直流電動機(jī)的研究現(xiàn)狀,闡述了永磁無刷直流電動機(jī)的運(yùn)行和控制機(jī)理。 2)在分析永磁無刷直流電動機(jī)的性能與運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計了以PIC16F877A單片機(jī)為核心的永磁無刷直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng),并進(jìn)行了實(shí)驗研究。 3)利用Matlab/Simulink對永磁無刷直流電動機(jī)系統(tǒng)建立動態(tài)仿真模型,結(jié)合實(shí)驗所得參數(shù)進(jìn)行仿真,結(jié)果證明所建仿真模型的正確性和有效性。 4)在Matlab下對永磁無刷直流電動機(jī)可能會出現(xiàn)的各種故障進(jìn)行了仿真研究,表明了永磁無刷直流電動機(jī)具有良好的容錯性能。 5)基于磁路法設(shè)計了一套永磁無刷直流電動機(jī)的電磁設(shè)計程序,給出了計算實(shí)例。 6)給出了計及齒槽影響的永磁無刷直流電動機(jī)電感參數(shù)的解析計算,與有限元法計算結(jié)果對比,表明此方法的正確性和精確性;在星形連接的兩兩導(dǎo)通方式下,分析計算得到計及繞組電感的永磁無刷直流電動機(jī)的平均電流穩(wěn)態(tài)電路模型,結(jié)果表明計及電感參數(shù)的電樞電流較小,轉(zhuǎn)速相應(yīng)降低;推導(dǎo)出了在三角形連接的兩兩導(dǎo)通方式下,計及繞組電感的相電流解析式。
標(biāo)簽: 無刷直流電動機(jī) 仿真研究
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:熊少鋒
本文利用Maxwell 3D軟件對交流接觸器的電磁機(jī)構(gòu)的靜態(tài)、動態(tài)特性進(jìn)行分析與仿真。Maxwell 3D是美國的Ansoft公司開發(fā)的專門用于三維電磁場仿真的軟件。本文主要以CJ20-25交流接觸器的電磁機(jī)構(gòu)為例,對不同激勵下交流接觸器電磁機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性進(jìn)行分析;編寫電磁機(jī)構(gòu)動態(tài)仿真程序,對其進(jìn)行動態(tài)仿真,并進(jìn)一步分析其動態(tài)特性;同時對電磁機(jī)構(gòu)的設(shè)計參數(shù)對交流接觸器特性的影響進(jìn)行了分析。主要為以下幾個方面: 首先,利用Maxwell 3D軟件建立交流接觸器電磁機(jī)構(gòu)的三維有限元模型,對模型進(jìn)行有限元分析,計算不同電流和氣隙下的靜態(tài)吸力,仿真電磁機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性。繪制出交流接觸器的靜態(tài)電磁場分布及吸力特性。 其次,用Visual C++編程語言編制程序,仿真交流接觸器電磁機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程。 再次,對交流接觸器電磁機(jī)構(gòu)進(jìn)行瞬態(tài)分析。得出CJ20-25型交流接觸器動態(tài)電流、吸力特性,并對動鐵心末速度、靜鐵心迎擊距離、動態(tài)吸力與反力特性的匹配、總動能和碰撞損失能量與合閘相角的關(guān)系特性進(jìn)行了具體分析。同時,將迎擊式與非迎擊的兩種類型的交流接觸器的動態(tài)特性作了比較。 最后,利用Maxwell 3D軟件分析接觸器各個設(shè)計參數(shù)對交流接觸器電磁機(jī)構(gòu)靜態(tài)吸力、動態(tài)特性的影響。 經(jīng)過以上各方面的分析可知:采用Maxwell 3D軟件的強(qiáng)大的電磁場有限元分析功能進(jìn)行電磁機(jī)構(gòu)的靜態(tài)及動態(tài)特性的分析與仿真,模擬真實(shí)的工作環(huán)境,可以在樣機(jī)制作前,精確掌握電器產(chǎn)品的性能,減少樣機(jī)制作,降低試驗費(fèi)用,加快產(chǎn)品開發(fā)周期,提高產(chǎn)品性能指標(biāo),具有實(shí)際意義。
標(biāo)簽: 交流接觸器 電磁 機(jī)構(gòu)
上傳時間: 2013-07-15
上傳用戶:電子世界
由于直流調(diào)速的局限性和交流調(diào)速的優(yōu)越性,以及計算機(jī)技術(shù)和電力電子器件的不斷發(fā)展,異步電動機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)正在快速發(fā)展之中。在現(xiàn)代微機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展下,計算機(jī)運(yùn)行速度不斷提高,指令的執(zhí)行速度也達(dá)到了前所未有的高度,使得復(fù)雜算法應(yīng)用計算機(jī)來進(jìn)行實(shí)時運(yùn)算、執(zhí)行成為可能。經(jīng)過最近十幾年的應(yīng)用開發(fā),交流異步電動機(jī)的變頻調(diào)速性能已經(jīng)優(yōu)于直流調(diào)速系統(tǒng)。 目前廣泛研究應(yīng)用的異步電動機(jī)調(diào)速技術(shù)有恒壓頻比控制方式、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。本論文中所討論的是異步電動機(jī)矢量控制調(diào)速方法,相對于恒壓頻比控制和直接轉(zhuǎn)矩控制,它有動態(tài)性能和低速性能好、調(diào)速范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。 本文對異步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型的建立進(jìn)行了詳細(xì)的分析和闡述。通過對異步電動機(jī)的動態(tài)電磁關(guān)系的分析以及坐標(biāo)變換原理概念的介紹,建立了異步電動機(jī)在不同坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型,指出了異步電動機(jī)的模型特點(diǎn)是一多變量、強(qiáng)藕合的非線性系統(tǒng)。 在對異步電動機(jī)的矢量控制原理進(jìn)行闡述時,給出了矢量變換方法實(shí)現(xiàn)的步驟,并依次說明了三相異步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型是如何解耦的。在論述了二相異步電功機(jī)的磁場定向原理后,介紹了轉(zhuǎn)子磁鏈的計算方法并設(shè)計了轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器。 詳細(xì)地分析了磁通調(diào)節(jié)器,轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的工作原理,并設(shè)計了磁通調(diào)節(jié)器,轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。以DSP為控制核心,設(shè)計了異步電動機(jī)的矢量控制系統(tǒng)的硬件,并編制了軟件程序。 運(yùn)用MATLAB的工具軟件SIMULINK對磁通閉環(huán)的矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真,給出了仿真結(jié)果,并對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:qweqweqwe
隨著采煤自動化技術(shù)的發(fā)展,對煤礦井下供電系統(tǒng)可靠性、安全性和連續(xù)性的要求越來越高的要求,因此對礦用隔爆型高壓開關(guān)智能綜合保護(hù)系統(tǒng)的研究具有重要的理論和應(yīng)用價值。隨著微機(jī)保護(hù)的發(fā)展,一些新的保護(hù)原理和方案,受到越來越多的關(guān)注,并逐步得到實(shí)際應(yīng)用。然而這些新方法在改善保護(hù)性能的同時也對微機(jī)保護(hù)裝置的計算精度、速度和尋址空間等提出了更高的要求,因而也對構(gòu)成微機(jī)保護(hù)裝置的硬件平臺提出了更高的要求。針對以上問題本文提出了一種新的微機(jī)保護(hù)設(shè)計方案,設(shè)計了一種基于DSP 和單片機(jī)雙CPU 結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng),并應(yīng)用于高壓開關(guān)裝置當(dāng)中DSP 作為主CPU 芯片主要完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和保護(hù)等功能,8051 作為從CPU 主要完成鍵盤處理、液晶顯示處理和通訊等人機(jī)對話功能。此雙核結(jié)構(gòu)具有并行工作,分工明確的優(yōu)點(diǎn),既保證了繼電保護(hù)的速動性,選擇性、靈敏性和可靠性,又實(shí)現(xiàn)了實(shí)施測量的高精度。 本文首先根據(jù)礦井高壓電網(wǎng)的實(shí)際情況,從理論上分析了礦井高壓電網(wǎng)常見故障的電氣特征,并參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定了相應(yīng)的保護(hù)原理和動作指標(biāo),尤其是針對礦井供電系統(tǒng)中普遍采用中性點(diǎn)不接地的情況,采用了“基于零序功率方向型”的選擇性漏電保護(hù)原理。然后分析了交流采樣、直流采樣方法的優(yōu)缺點(diǎn),確定了高壓防爆開關(guān)保護(hù)系統(tǒng)的采樣方式。 保護(hù)系統(tǒng)的硬件是實(shí)現(xiàn)保護(hù)原理的平臺,其穩(wěn)定性和可靠性直接影響到保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)。本微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)是基于DSP 和單片機(jī)的雙CPU 微機(jī)線路綜合保護(hù)測控裝置,DSP 的采用大大提高了保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)處理速度,雙CPU 結(jié)構(gòu)大大提高了裝置的可靠性。另外,該裝置不僅可以完成繼電保護(hù)功能,而且緊隨當(dāng)前電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的需要,還可以完成測量、控制、數(shù)據(jù)通訊的功能,亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通訊一體化。
標(biāo)簽: 隔爆型 保護(hù)系統(tǒng) 高壓開關(guān)
上傳時間: 2013-05-17
上傳用戶:2007yqing
本文針對我國當(dāng)今大型倉庫、大型糧庫的監(jiān)測與控制現(xiàn)狀,進(jìn)行研究開發(fā),采用較為實(shí)用和先進(jìn)的單片微型機(jī)控制系統(tǒng),運(yùn)用溫度傳感器和濕度傳感器對溫度、濕度的敏感性設(shè)計了一種基于多級通訊總線的糧庫溫、濕度自動監(jiān)測系統(tǒng),主要包括通訊控制總站以及下位機(jī)的設(shè)計。操作人員可以通過向通訊控制總站發(fā)送命令,提取下位機(jī)溫、濕度數(shù)據(jù),下位機(jī)實(shí)現(xiàn)溫、濕度檢測;同時可以查看歷史檢測數(shù)據(jù),進(jìn)行糧情分析和糧庫管理等一系列操作。 溫濕度的測量和控制系統(tǒng)通常被認(rèn)為是一項較為簡單的控制技術(shù),但是由于濕敏元件的穩(wěn)定性差,壽命短等問題,實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中能正常運(yùn)行的不多,除非建立有嚴(yán)格的管理制度,而且管理人員的綜合素質(zhì)要達(dá)到一定的要求。所以,本文重點(diǎn)分析了濕敏傳感測量的機(jī)制,選型和技術(shù)措施。在研究了多種濕度傳感器性能的基礎(chǔ)上選用了合適的濕度傳感器,這是本設(shè)計的一個重點(diǎn)。本設(shè)計還有一個重點(diǎn),用CPLD設(shè)計了一個模擬開關(guān)和顯示部分。 本設(shè)計研制的上位機(jī)采用PC機(jī),通過RS-232接口與轉(zhuǎn)換器相連,轉(zhuǎn)換器通過RS-485總線連接下位機(jī),實(shí)現(xiàn)監(jiān)控室與現(xiàn)場的數(shù)據(jù)通信。每臺下位機(jī)位于各糧倉內(nèi),需要監(jiān)測256路的溫、濕度信號,為了能實(shí)現(xiàn)共256路溫濕度的數(shù)據(jù)采集工作,本設(shè)計中用CPLD設(shè)計了一個模擬開關(guān),每次只采集一路數(shù)據(jù)送入到單片機(jī)中去;另外,本設(shè)計的顯示部分也獨(dú)特的選用了CPLD來實(shí)現(xiàn)。正常情況下上位機(jī)每4小時向下位機(jī)發(fā)布一次檢測信號(同時在任何時刻也可監(jiān)控某個糧倉的溫濕度情況),下位機(jī)利用PICl6F877單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)糧倉中128路溫度和128路濕度的測控。 該糧倉溫、濕度測控系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng),成本低,數(shù)據(jù)傳輸效率高,可靠性好。它不儀可以應(yīng)用于糧庫的監(jiān)控管理,而且也可推廣到其他監(jiān)控領(lǐng)域,因此具有廣泛的應(yīng)用前景。
上傳時間: 2013-05-23
上傳用戶:liuwei6419
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