歸一磁鏈/電流法的開關(guān)磁阻電動機間接位置檢測

文章介紹了適用于工業(yè)運輸設(shè)備的開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng),由于其具有起動電流小,起動轉(zhuǎn)矩大,運行效率高的特點,因此能夠解決工業(yè)運輸設(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,說明了運行過程,指出了該系統(tǒng)的優(yōu)點。

開關(guān)磁阻調(diào)速電動機系統(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)磁阻電動機原理,對所開創(chuàng)的一種-7.5°～22.5°的相繞組導通控制模式進行了詳細分析,并給出了相應的仿真和實踐結(jié)果。

五相開關(guān)磁阻電動機(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、容錯能力強和運行效率高等特點外,相對于三相和四相srm來說其轉(zhuǎn)矩脈動更小,運行更加平穩(wěn)。

針對開關(guān)磁阻電動機(srm)的電感模型,提出了一種新的無位置傳感技術(shù);能在較寬調(diào)速范圍內(nèi)準確地估計電動機轉(zhuǎn)子位置。構(gòu)建了以spartan-3adspfpga為核心的純硬件無位置傳感器控制電路;給出了基于xilinxfpga/cpld開發(fā)平臺和matlab/simulink仿真環(huán)境進行dsp功能實現(xiàn)的方法和設(shè)計流程。實驗結(jié)果表明該控制電路簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),增加了系統(tǒng)的可靠性,提高了系統(tǒng)的實時性。

根據(jù)開關(guān)磁阻電機的非勵磁相繞組電感參數(shù)隨電機轉(zhuǎn)子位置變化的規(guī)律,利用諧振電路將電感參數(shù)轉(zhuǎn)換成含有電感信息的頻率信號,經(jīng)數(shù)字處理器計算得出實時轉(zhuǎn)子位置信號,從而實現(xiàn)電機無傳感器檢測控制,對此進行了理論研究,并給出了實驗結(jié)果,研究對設(shè)計有一定參考價值。

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

介紹了三相開關(guān)磁阻電動機脈寬調(diào)制(pwm)控制系統(tǒng)及開關(guān)磁阻電動機(srm)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理.針對自行開發(fā)的開關(guān)磁阻電動機進行了控制,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)磁阻電動機應用中出現(xiàn)的問題,給出了相應的解決方法,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。

介紹了開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)(srd)的各個組成部分和功率變換電路應具備的條件,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)應用的控制方式、位置檢測電路和電流檢測的方法。

本文首先介紹了開關(guān)磁阻電動機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、控制器的作用進行了簡單的闡述,最后介紹了開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)的應用。

開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)是一種新型的調(diào)整系統(tǒng),其性能指標高于普通交流電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)及直流電動機調(diào)速系統(tǒng)。文章給出了開關(guān)磁阻電動機調(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、刮板輸送機中的應用。

根據(jù)開關(guān)磁阻電動機的工作原理及結(jié)構(gòu),簡要概述了電機設(shè)計的基本方法、注意事項及步驟,并利用vb語言編寫了計算機輔助設(shè)計軟件。設(shè)計了一臺16/12極開關(guān)磁阻電動機,利用ansoft軟件對電機參數(shù)進行了仿真,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)磁阻電動機的優(yōu)化與改進提供了依據(jù)。

針對微型電動汽車運行工況和驅(qū)動性能要求,設(shè)計了一種開關(guān)磁阻電動機,通過采用有限元對電機結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計、分析和優(yōu)化,并構(gòu)建了基于開關(guān)磁阻電動機的驅(qū)動控制系統(tǒng)。在控制策略上采用雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng):速度環(huán)采用pi控制、電流環(huán)采用角位置控制與電流斬波控制相結(jié)合的方法,有效減小了電機的轉(zhuǎn)矩脈動。理論建模仿真和樣機實驗表明,該電機在低壓大電流的工作條件下,具有動態(tài)性能好、起動轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點,能滿足微型電動汽車頻繁起動、加速、爬坡等動力性能要求,在微型電動汽車中具有潛在的應用前景。

提出了一種新的開關(guān)磁阻電動機解析模型,并根據(jù)此模型設(shè)計了雙開關(guān)磁阻電動機的改進交叉耦合同步控制方法。針對現(xiàn)有模型的轉(zhuǎn)矩計算不便問題,利用磁鏈-轉(zhuǎn)子位置關(guān)系曲線的對稱性特點,提出了快速轉(zhuǎn)矩計算模型,方便在線實時計算瞬時轉(zhuǎn)矩,并把此模型應用到兩臺電機同步控制,兩臺電機轉(zhuǎn)矩差實時計算后,取反并與速度差耦合,同時反饋到速度控制端。仿真結(jié)果表明,該方法縮短了同步時間,減小了最大速度差,降低了轉(zhuǎn)矩抖動,使同步過程更加平穩(wěn),功率輸出平衡得到改善。

設(shè)計了一種間接檢測開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)子位置的方案。根據(jù)開關(guān)磁阻電機的非勵磁相繞組電感的參數(shù)隨電機轉(zhuǎn)子位置變化的規(guī)律,利用諧振電路將電感參數(shù)轉(zhuǎn)換成含有電感信息的頻率信號,經(jīng)數(shù)字處理器計算得出實時的轉(zhuǎn)子位置信號。本文對此進行了理論研究,并給出了實驗證明。

本文介紹了龍門刨床運用開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)(srd)對原有的發(fā)動機組進行改造,同時結(jié)合可編程控制器(plc)對原有的電器控制系統(tǒng)進行改造。經(jīng)過實際運行證明,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,提高了運行控制精度以及工件的加工質(zhì)量。

開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)是由嵌入式微處理器、大規(guī)模數(shù)字模擬器件、電力電子功率器件及開關(guān)磁阻電機共同組成的新型調(diào)速系統(tǒng)。該調(diào)速系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、機械強度高、高效節(jié)能、調(diào)速精度高、啟動電流小、可頻繁正反轉(zhuǎn)運行等優(yōu)點,可在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)實現(xiàn)高效率運行。

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

重點闡述了開關(guān)磁阻調(diào)速電動機在工業(yè)領(lǐng)域的應用特點。通過對開關(guān)磁阻調(diào)速電動機和交流變頻調(diào)速系統(tǒng)在電氣性能、可靠性、系統(tǒng)效率、用戶要求適應性等方面進行綜合比較,說明開關(guān)磁阻調(diào)速電動機在啟動能力、制動能力、系統(tǒng)可靠性、系統(tǒng)效率等多方面具有優(yōu)越性能,并可以根據(jù)用戶具體應用設(shè)備特點進行適應性設(shè)計,所以開關(guān)磁阻調(diào)速電動機具有非常廣闊的應用前景。

dsp控制開關(guān)磁阻電動機是電動機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)對電動機的控制,有助于我們在生產(chǎn)和生活實踐中對于電動機的操控,所以,筆者針對這一問題,進行詳細闡述。

磁懸浮開關(guān)磁阻電動機結(jié)合了開關(guān)磁阻電動機和磁軸承的特點,通過電磁力控制轉(zhuǎn)子徑向位置。分析了磁懸浮開關(guān)磁阻電動機懸浮力和旋轉(zhuǎn)力的產(chǎn)生原理?；陂_關(guān)磁阻電動機轉(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,為進一步描述磁懸浮開關(guān)磁阻電動機懸浮力與旋轉(zhuǎn)力的模型提供了依據(jù)。

作為輔助運輸?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)動電動機的特點,設(shè)計了防爆開關(guān)磁阻電動機系統(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。