一、开关磁阻电机在洗衣机上的应用(论文文献综述)
王泽路[1](2021)在《开关磁阻电机驱动系统优化控制研究》文中研究说明上世纪80年代开始,开关磁阻电机作为新型电机呈现在世人眼前,由于特殊的双凸极结构及良好的调速性能,磁阻电机应用范围已涉及家用电器、电动汽车和医疗等多个领域,为进一步提升开关磁阻电机的市场竞争力,提高电机输出特性,本文对传统开关磁阻电机驱动系统进行了优化研究。针对电机驱动系统的控制策略方面:首先提出低速范围内的预测电流斩波控制方法,通过对绕组电压方程离散化处理,求得下一时刻采样电流值,并结合滞环控制完成电机调速,该方法减缓了传统滞环由于系统滞后性所引起的电流过脉冲问题。然后提出低速范围内结合预测电流的分区式电流斩波控制方法,根据当前相与前一相控制信号,同时结合当前相电流大小,完成各相开关管控制信号重组,该方法既进一步减缓了电流过脉冲,又避免了电池输出端的电流脉动问题。最后通过仿真与实验验证了两种新型优化控制策略的有效性。针对电机驱动系统的成本方面:首先提出了省略位置传感器的无位置控制算法,包括转子静止定位和低速运行两方面,静止定位时采用传统脉冲注入法,通过比较同一时刻响应电流大小确定初始起动相,同时在脉冲注入法基础上提出一种基于相似三角形比例关系的任意转子角度估计算法;低速运行时,采用双阈值斩波控制构建全周期电流,并求得全周期电感曲线,根据三相电感曲线特征交点完成转子角度估计。然后提出了省略电流传感器的相电流重构算法,通过重置传感器放置方式和绕线方式,完成双传感器采样三相电流,并将此方法推广至多相电机,提高方法的适用性。最后通过仿真与实验对所提无位置控制算法和相电流重构算法进行了可行性验证。本文有图60幅,表6个,参考文献100篇。
王壮志[2](2020)在《通用功率变换器驱动电动车用开关磁阻电机的控制方法》文中研究表明随着环境污染问题和能源危机的日益严重,电动汽车受到越来越多的关注。开关磁阻电机由于其结构简单坚固,制造成本低,容错能力强而成为电动汽车驱动系统的理想选择。开关磁阻电机通常由不对称半桥结构的功率变换器驱动,但是由于缺乏不对称半桥功率变换器的集成模块,因此增加了搭建该电机驱动系统的成本,并在一定程度上限制了其广泛应用。为了解决这一问题,本文探究了采用通用功率变换器驱动开关磁阻电机的可行性。最终,选择了两种在电机驱动领域中常用的功率变换器:三相全桥功率变换器和T型三电平功率变换器,并提出了相应的适用于开关磁阻电机的控制方法。本文提出了一种在不增加额外硬件的前提下,使用三相全桥功率变换器驱动开关磁阻电机的控制方法。在矢量控制的基础上,建立了转矩误差与零电压矢量持续时间的关系,并且低速和高速时采用不同的控制策略以提高转矩的性能。该解决方案不仅降低了开关磁阻电机驱动系统的成本,而且减少了功率变换器和开关磁阻电机之间的连接数目。本文针对目前使用多电平功率变换器驱动开关磁阻电机的研究中,功率变换器制造成本高的问题,提出了一种新型的使用T型三电平功率变换器驱动开关磁阻电动机的12电压矢量控制方案。首先基于对传统两电平6电压矢量控制下转矩脉动产生原因的分析,新增加了6个电压矢量用来减小转矩脉动,根据新电压矢量的划分方法,优化了矢量控制规则;其次采用零电压矢量调整12个非零电压矢量的持续时间,并且其持续时间随转矩误差而变化;最后,通过MATLAB/Simulink和RT-LAB对提出的方案和拓扑进行了验证。
张世臣[3](2020)在《开关磁阻电机无位置传感器控制方法研究》文中进行了进一步梳理随着电力电子技术的不断发展,开关磁阻电机广泛的应用在各个领域,磁阻电机具有结构简单、成本低、控制灵活等优点,在一些复杂场合更能凸显其优势,开关磁阻电机无位置传感器控制方法提高了系统的稳定性,降低了控制系统的成本和结构的复杂性,已经成为目前研究的方向和热点。本文以三相(6/4)极开关磁阻电机作为研究的对象,针对开关磁阻电机的有位置传感器和无位置传感器的控制方法进行了详细的介绍,主要对于出现的转矩脉动问题提出控制方法并解决,对控制系统进行建模、仿真和实验分析。首先,分析了开关磁阻电机的组成结构和运行原理,建立数学模型并对电机电磁特性进行线性分析,在此基础上搭建了有位置传感器开关磁阻电机基于电流斩波控制方法下的仿真模型并进行仿真验证。针对该模型转矩脉动较大的问题提出了直接转矩的控制策略,通过对转矩和磁链闭环控制,利用比较偏差调节的大小和方向来确定定子的电压空间矢量,控制功率变换器的导通和关断从而对转矩进行抑制,通过对直接转矩控制系统模型的仿真和转矩波动的对比分析,验证了直接转矩控制对于转矩脉动抑制的良好效果。然后,分析了开关磁阻电机两种不同转速范围内的无位置传感器控制方法,低速区间内的基于相电流梯度的角度估算法,高速区间的简化磁链法,利用两种控制方法的优势建立全速范围内无位置传感器的控制并进行建模仿真分析,针对不同转速区间内转矩脉动的问题提出了间接转矩控制策略,在低速区间利用电流斩波控制方法限制相电流的幅值,在高速区间利用角度位置控制方法改善相电流的波形,间接的通过调节电流来抑制转矩脉动的问题。经建模仿真和转矩脉动对比分析,验证了间接转矩控制策略对于无位置传感器抑制转矩脉动的良好效果。最后基于开关磁阻电机的硬件实验平台进行实验程序的编写和硬件调试,对硬件电路部分基于FPGA的控制电路的设计和驱动电路的搭建,对软件系统的PWM控制信号、转速计算模块、换相逻辑模块、PI控制模块等进行仿真验证。通过实验验证了控制方法对于转矩脉动抑制的可行性。
汤然[4](2020)在《基于高频脉冲注入与转矩分配策略的SRM无位置传感器控制方法》文中认为双凸极结构的开关磁阻电机相较于传统电机,具有结构简单、坚固、可靠性高的优点,适用于高温、高污染的恶劣工作环境,但开关磁阻电机的运行过于依赖位置传感器提供的精确位置信号且运行过程中转矩脉动大。研究可靠性高、成本低廉、输出转矩稳定的开关磁阻电机控制系统对进一步拓宽电机应用范围具有重要意义。本文针对当前开关磁阻电机存在运行时过度依赖传感器提供精确位置信号且运行过程中容易产生较大转矩脉动的问题,研究了一种基于高频脉冲注入和转矩分配策略的SRM无位置传感器控制方法,主要包含以下内容:首先,对开关磁阻电机结构及其运行原理进行介绍,对三种电机数学模型逐一进行推导。对开关磁阻电机的基本控制方式进行介绍,结合电机运行特性对基本控制方式的优缺点及适用范围进行分析。其次,研究了一种基于高频脉冲注入和转矩分配策略的SRM无位置传感器控制方法。对高频脉冲注入法与转矩分配函数的原理进行研究,对脉冲频率的选取与脉冲分配函数的设计进行分析。在理论分析的基础上,构建了本文控制方法的系统框图。最后,基于一台额定功率为1k W的开关磁阻电机搭建了仿真模型与实验平台,对所提方法进行了仿真分析与实验研究。仿真分析与实验结果均表明:高频脉冲注入法能够准确估计电机转子实时位置,并能使电机运行于零低速区;结合转矩分配策略,可以在不影响电机在零低速区稳定运行的前提下,有效减小电机输出转矩脉动;本文提出的控制方法实现了开关磁阻电机无位置传感器低速范围运行下的转矩脉动抑制。
刘刚清[5](2019)在《开关磁阻电机直接瞬时转矩控制策略研究》文中研究指明开关磁阻电机具有输出效率高、调速范围宽、成本低、控制方式灵活等特性,在航空航天、纺织机械、电动汽车、电梯驱动等领域均有应用。由于开关磁阻电机特有的双凸极结构和脉冲式的供电方式,使得电机的转矩脉动、噪音和振动相对较大。在换相期间,转矩脉动尤为明显,而直接瞬时转矩控制策略可以将电机的瞬时转矩限制在一定的范围内,故研究开关磁阻电机直接瞬时转矩控制策略具有重要的理论意义和实用价值。开关磁阻电机存在严重的磁饱和,难以建立参数化、解析化的数学模型。为了使开关磁阻电机的控制更为精准,需建立开关磁阻电机的非线性数学模型,而这需要精确的电机磁链-转子位置-电流特性数据。对几种获得开关磁阻电机磁链数据的方法进行了对比分析,考虑到实用性和精确性,采用基于特殊位置磁特性曲线分区解析拟合的方法获得了开关磁阻电机的磁链数据,进而得到了电机的转矩-转子位置-电流特性表,在此基础上建立了开关磁阻电机的非线性模型。对现有控制策略进行了对比分析,选择了直接瞬时转矩控制策略来实现对电机的控制,这种方法可以很好的实现对转矩的控制。但是电机运行时其相电流是不可控的,在换相区域内会有较大的电流尖峰,且存在较大的转矩波动。为解决这些问题,以减小转矩脉动和优化相电流波形为优化目标,利用粒子群算法对开通关断角进行优化,得到开通关断角的最优组合;为了提高系统的响应速度和鲁棒性,设计了模糊转速控制器。在Matlab环境下建立了开关磁阻电机直接瞬时转矩控制系统仿真模型,将所采用控制方法的仿真结果与传统直接瞬时转矩控制的仿真结果进行了对比分析,结果表明,所采用的方法可以明显的降低转矩脉动,同时也有效地减小了相电流的尖峰。以一台三相12/8极的SR电机为研究对象,采用TI公司的TMS320F28335DSP为控制芯片,搭建了开关磁阻电机硬件实验平台,并以CCS7.4为软件平台,进行了软件程序的设计和编写。实验结果表明,采用粒子群算法优化开通关断角结合双闭环的控制方法使得转矩波动范围减小,改善了开关磁阻电机运行时的性能指标。
张洪飞[6](2019)在《开关磁阻电机的无位置传感器控制研究》文中研究表明开关磁阻电机(SR电机)具有控制策略灵活、启动电流小、启动转矩大、速度调节范围宽等优点。SR电机的转子位置信息是制定控制逻辑和进行转速估计的主要依据。传统的SR电机调速系统用位置传感器来检测转子位置信息。由于位置传感器降低了系统的可靠性,阻碍了其进一步的推广应用。因此,SR电机的无位置传感器控制研究已经成为了一个热点。本文对SR电机的运行原理和电磁特性进行了分析,使用FEMM有限元分析软件对实验样机进行了电磁场分析。根据有限元分析结果,在MATLAB/Simulink仿真环境中,搭建了实验样机的非线性模型。在此基础上进行了实验样机在双闭环控制策略下的建模仿真,分析了实验样机在不同负载和不同转速条件下的电流、转矩和转速的响应情况,证明了本文设计的SR电机调速系统的稳定性。对SR电机常用的无位置传感器控制策略进行了研究,主要包括简化磁链法和高频脉冲注入法。其中传统的高频脉冲注入法,即非导通相比较法,需要在最小电感区注入检测脉冲,只能在电感最大值处换相,影响电机出力。本文对传统高频脉冲注入法进行了改进,提出了一种新方法,即在两相电感曲线相交处设置电流阈值的新型电流阈值法,该位置绕组电感的变化率较大,可以提高位置检测精度;同时解决了非导通相比较法在最小电感区间只能注入检测脉冲,不能给绕组正常通电的问题,实现了在自然换相点处给绕组通电:并且缩短了脉冲注入时间,减少了开关损耗,改善了高频脉冲注入法的控制性能。设计了以STM32单片机为控制核心的无位置传感器SR电机调速系统,硬件部分主要包括电流检测电路、功率变换电路、功率驱动电路等。针对PWM斩波产生的电压毛刺问题,设计了一种新型响应电流峰值检测电路,抑制了电压毛刺对响应电流峰值的干扰。完成了有位置传感器控制软件和无位置传感器控制软件的设计。对实验样机分别进行了有位置传感器的双闭环控制实验和基于新型电流阈值法的无位置传感器控制实验,通过对实验结果的分析,验证了本文设计的基于新型电流阈值法的无位置传感器控制策略的有效性。
罗航[7](2019)在《小家电用高速开关磁阻电机振动和噪声抑制研究》文中提出开关磁阻电机(Switched reluctance motor,简称SRM)作为一种新型电机以构造坚固、结构简单、生产成本低、起动转矩大和控制方式灵活等众多优点在近30年中受到了国内外专家学者的广泛关注和研究,如今SRM被应用于电动车驱动系统、家用电器、工业制造、高速传动等众多领域。由于SRM是双凸级结构,并采用高频开关性的功率驱动电路,使得噪声和振动成为其最为突出的问题,严重限制了SRM的应用范围,所以如何抑制噪声和振动是SRM设计时需要解决的首要问题。而在关于SRM振动研究的相关参考文献中基本都是基于大功率大型电机的背景下,对于小家电用的高速SRM振动与噪声研究内容甚少。本文正是以小家电用高速SRM的减振和降噪为研究背景。设计一台适用于小家电用的SRM,并在充分发挥SRM其特点的基础上,对SRM的设计参数进行优化,以达到减小振动和降低噪声的目的。首先,本文对SRM进行简要介绍,分析了SRM国内外研究现状,以及在小家电领域中的应用。其次,对SRM的工作原理和其基础理论进行阐述,分析理想线性模型下的电感、磁链与电流波形。接着,依照设计的要求,参考以往设计类似电机的经验,确定了SRM的基本设计流程,并对整个设计过程进行了详细说明,获得了SRM样机的初始尺寸参数。然后,利用有限元Maxwell仿真软件对SRM本体进行建模与仿真,构建随电流大小与转子角位置变化的电感、磁链、径向力曲线,修改SRM中的气隙、定子轭厚与定转子极弧等参数,发现其对振动和噪声影响的规律,寻找最优的设计参数,以此决定样机的最终要求参数;其次,以有限元仿真得出的电感、磁链、径向力曲线为基础在Matlab/Simulink中建立非线性的样机仿真模型,搭建了其调速系统仿真模型,同时利用机械阻抗法对其振动加速度进行仿真分析,验证了开关磁阻样机可在课题要求内达到降噪和减振的目的。最后利用试验样机对本文所达到的改进目标进一步的验证。
汪盼[8](2019)在《新型模块化横向磁通开关磁阻电机设计及优化》文中进行了进一步梳理横向磁通开关磁阻电机(Transverse Flux Switched Reluctance Motor,TFSRM)是一种在结构上实现电、磁负荷完全解耦的开关磁阻电机。该电机相比传统径向和轴向磁通SRM,其功率密度更高,且易于实现模块化设计,在船舶、家电、电动汽车等领域具有广阔应用前景。对其进行设计、分析、优化等研究具有重要理论意义与工程价值。本文在研究国内外已有的TFSRM的基础上,提出一种新型结构的模块化横向磁通开关磁阻电机(Modular TFSRM,MTF-SRM),并详细分析了该电机的拓扑结构、运行原理。对电机尺寸设计、运行特性、参数优化等方面也进行了全面深入的研究。此外,搭建了样机实验平台,对样机特性进行了测量。论文主要研究内容如下:介绍了课题研究背景及意义,全面分析了国内外横向磁场电机和开关磁阻电机的研究现状。比较了现有开关磁阻电机的结构形式,论证了MTF-SRM的结构性能优越性。详细阐述了传统开关磁阻电机的结构特点与运行原理,为MTF-SRM的电磁分析及设计提供理论基础。对MTF-SRM进行了具体结构设计,并深入研究了MTF-SRM的结构特点和运行原理,给出MTF-SRM的电磁参数设计方法,并采用解析法初步验证了电机设计正确性。采用三维有限元(3D-FEM)对MTF-SRM的空载磁场分布进行了研究,计算了电机的电感、磁链、磁共能、转矩、气隙磁密等静态参数,采用CCC/APC组合的控制方式对电机空载及负载特性进行了仿真分析,最后将所提出的MTF-SRM与传统开关磁阻电机进行了性能对比。全面探讨了电机的尺寸参数对MTF-SRM静态性能及转矩特性的影响规律。采用基于遗传算法的Maxwell 3D中Optimization模块对MTF-SRM转矩脉动和平均转矩进行优化,建立了MTF-SRM多目标优化模型,选取了优化变量与约束条件,得到近似最优解集,将优化前后电机的性能参数进行了对比分析。根据遗传算法优化结果加工制作样机一台,搭建实验平台对样机进行实验研究,并与仿真结果进行了对比,验证电机优化设计与有限元仿真的正确性。
吕立鹏[9](2019)在《某型洗衣机用永磁无刷电机的研发》文中指出随着科技的发展以及人们生活水平的提高,洗衣机已逐渐成为了家庭中不可或缺的大家电之一。近年来,洗衣机的市场销量呈现逐年递增的趋势,各厂商之间在产品上的竞争也越演越烈,智能环保,高性价比的产品越来越受到消费者的欢迎。驱动电机作为洗衣机中的核心部件之一,其性能的优劣在很大程度上影响着产品的品质。面对着洗衣机驱动电机市场需求量的增长且对其性能和成本要求的提高,为客户开发一款有竞争力的节能、低噪、价廉、稳定的永磁无刷电机(BLDCM,Brushless Direct Current Motor)来取代原有的感应电机平台,这既为公司带来经济效益,同时也为家电事业部未来的发展提前布局。本文结合产品的实际应用情况,设计了一台符合滚筒洗衣机驱动特点的永磁无刷电机。首先在永磁无刷电机主要原理的基础上,建立了电机的数学模型。运用场路结合的方法完成了电机电磁部分的初步设计,提出了一种低成本的铁氧体混合式的转子结构。通过JMAG与ANSYS软件的多领域的仿真直观的分析出电机磁路特性、温度场分布及相关电磁参数。然后对电机主要结构零件的选用与整体结构进行了设计,运用Solidworks绘制电机各组件三维模型,对关键结构部分进行了强度校核及力学仿真。针对电机在高速运行状态下会出现谐振的问题进行了研究与改善,通过转子斜极,定子开“假槽”两种方法降低了电机的齿槽转矩;运用模态仿真结合传递函数分析的方法对结构共振模态进行分析,对电机结构的薄弱环节进行了优化,一定程度上改善了高频电磁噪音的问题。最后,将优化后的设计方案结合实际生产工艺制作了样机,对样机的性能、噪音振动、温升、可靠性等进行了测试,验证了此方案制造的可行性。对比了原有电容感应电机,竞争对手电机与新设计永磁无刷电机的成本与能耗,最终证明新研发的永磁无刷电机达到了最初的设计目标。
吕艳博[10](2019)在《一种通用高效型电气传动系统的研究》文中指出电气传动是指将电能转换为机械能(电动状态)或者反过来将机械能转换为电能(发电制动状态)的机电系统,用于支持各种各样的机械过程的运转。电动机是电气传动的关键部分,它的传动性能与控制方式是人们一直不断研究的热门课题。近年来越来越多的新理论研究与新控制策略逐渐应用到了电气传动系统当中,达到了良好的研究效果。其中最主要的控制策略无异于是直接转矩控制与矢量控制,且两种方法各有利弊。电气传动技术和电机技术都得到了长足发展,但尚有不足之处。首先介绍了电气传动系统的发展现状和发展趋势,以及电气传动系统的构成。为了实现一种高效经济的电气传动系统选择使用轴向叠片各向异性(ALA)转子同步磁阻电机作为系统控制对象。分析了选用ALA转子同步磁阻电机的原因。并为了简化分析过程,进行了一些理想化处理,作出了一定的假设,建立了该同步磁阻电机的数学模型,并对其运用Matlab/Simulink进行仿真。其次针对同步磁阻电机在极端环境中运行时,机械传感器无法准确获得转子位置的问题,设计了一种基于PWM电流微分的同步磁阻电机转子位置角检测方法。逆变器采用三相三角载波PWM调制方法,通过对载波频率电流微分表达式进行推导,进行转子位置的估算。利用Matlab/Simulink进行仿真。然后针对同步磁阻电机直接转矩控制系统存在的磁链、转矩脉动过大这一缺点,借鉴现有永磁同步电机控制的相关理论,设计一种基于预期电压矢量的直接转矩和磁通控制(DTFC)的方法来控制同步磁阻电机,并采用空间矢量调制(SVM)的PWM变频器来给同步磁阻电机供电,构成一个完整的无传感器传动系统。利用Matlab/Simulink对控制系统进行仿真。
二、开关磁阻电机在洗衣机上的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、开关磁阻电机在洗衣机上的应用(论文提纲范文)
(1)开关磁阻电机驱动系统优化控制研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 开关磁阻电机驱动系统研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 开关磁阻电机低速范围内电流优化方法 |
2.1 引言 |
2.2 传统电流控制方法 |
2.3 改进型电流控制方法 |
2.4 仿真与实验验证 |
2.5 本章小结 |
3 开关磁阻电机无位置传感器控制方法 |
3.1 引言 |
3.2 脉冲注入法初始定位 |
3.3 基于相似三角形法的转子精确定位 |
3.4 基于电感模型的无位置控制 |
3.5 仿真与实验验证 |
3.6 本章小结 |
4 开关磁阻电机相电流重构方法 |
4.1 引言 |
4.2 传统电流采样方法 |
4.3 双传感器相电流重构方法 |
4.4 仿真与实验验证 |
4.5 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 本文总结 |
5.2 进一步研究 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)通用功率变换器驱动电动车用开关磁阻电机的控制方法(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 开关磁阻电机的发展历程 |
1.1.2 开关磁阻电机的应用 |
1.1.3 通用功率变换器驱动开关磁阻电机 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 减小转矩脉动与噪声的研究 |
1.2.2 功率变换器的研究 |
1.2.3 开关磁阻电机控制策略的研究 |
1.3 本文主要内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 开关磁阻电机驱动系统的构成 |
2.1 开关磁阻电机的原理 |
2.2 开关磁阻电机的数学建模 |
2.3 开关磁阻电机的功率变换器 |
2.4 开关磁阻电机的基本控制策略 |
2.4.1 电流斩波控制 |
2.4.2 电压PWM控制 |
2.4.3 角度位置控制 |
2.5 开关磁阻电机的矢量控制策略 |
2.6 本章小结 |
第三章 三相全桥功率变换器驱动开关磁阻电机 |
3.1 引言 |
3.2 开关磁阻电机三相全桥功率变换器驱动系统 |
3.2.1 转矩与磁链计算 |
3.2.2 开关状态和电压矢量 |
3.3 控制策略 |
3.3.1 扇区划分与矢量选择及优化 |
3.3.2 高速下的控制策略 |
3.4 Matlab仿真验证 |
3.4.1 仿真模型介绍 |
3.4.2 仿真结果及分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 T型三电平功率变换器驱动开关磁阻电机 |
4.1 引言 |
4.2 开关磁阻电机T型三电平功率变换器驱动系统 |
4.2.1 功率变换器的拓扑及与电机的连接方式 |
4.2.2 电压矢量的工作原理 |
4.2.3 传统矢量控制转矩脉动产生原因的分析 |
4.3 控制策略 |
4.3.1 预处理部分 |
4.3.2 计算部分 |
4.4 Matlab仿真验证 |
4.5 本章小结 |
第五章 实验验证 |
5.1 RT-LAB半实物仿真实验平台 |
5.2 三相全桥功率变换器驱动开关磁阻电机实验验证 |
5.3 T型三电平功率变换器驱动开关磁阻电机实验验证 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(3)开关磁阻电机无位置传感器控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景与意义 |
1.1.1 课题研究的背景 |
1.1.2 课题研究的意义 |
1.2 开关磁阻电机的研究与发展应用 |
1.2.1 无位置传感器方法研究现状 |
1.2.2 转矩波动与噪声抑制研究现状 |
1.2.3 开关磁阻电机的主要应用 |
1.3 本课题主要研究内容 |
第2章 开关磁阻电机工作原理及数学模型 |
2.1 开关磁阻电机的基本结构及工作原理 |
2.1.1 开关磁阻电机的基本结构 |
2.1.2 开关磁阻电机的基本原理 |
2.2 开关磁阻电机的基本方程 |
2.2.1 电路方程 |
2.2.2 机械方程 |
2.2.3 机电联系方程 |
2.3 开关磁阻电机数学模型 |
2.3.1 理想线性模型 |
2.3.2 准线性模型 |
2.3.3 非线性模型 |
2.4 理想线性模型下开关磁阻电机的电磁特性分析 |
2.4.1 绕组电感特性分析 |
2.4.2 绕组磁链特性分析 |
2.4.3 绕组电流特性分析 |
2.4.4 电磁转矩特性分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 开关磁阻电机控制方法研究 |
3.1 开关磁阻电机基本控制方法 |
3.1.1 角度位置控制方法 |
3.1.2 电流斩波控制方法 |
3.1.3 电压斩波控制方法 |
3.2 开关磁阻电机双闭环控制系统仿真分析 |
3.2.1 双闭环控制系统仿真模型 |
3.2.2 仿真分析 |
3.3 直接转矩控制的理论分析与仿真研究 |
3.3.1 直接转矩控制基本理论 |
3.3.2 直接转矩控制系统模型设计 |
3.3.3 控制方法对比仿真分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 开关磁阻电机无位置传感器控制策略研究 |
4.1 无位置传感器技术的分类及特点 |
4.2 低速范围内无位置传感器控制策略 |
4.2.1 基于相电流梯度的角度估算法基本原理 |
4.2.2 仿真分析 |
4.3 高速范围内无位置传感器控制策略 |
4.3.1 简化磁链法基本原理 |
4.3.2 仿真分析 |
4.3.3 全速范围内开关磁阻电机无位置传感器控制策略 |
4.4 基于无位置传感器的间接转矩控制方法研究 |
4.4.1 间接转矩控制基本方法 |
4.4.2 全速范围无位置传感器的间接转矩控制仿真验证 |
4.4.3 控制方法对比仿真分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于FPGA的控制系统实现 |
5.1 硬件控制系统整体结构 |
5.2 控制电路组成与设计 |
5.2.1 控制芯片 |
5.2.2 供电电路 |
5.2.3 时钟电路 |
5.2.4 外扩存储器电路 |
5.2.5 下载接口电路 |
5.3 驱动电路组成与设计 |
5.3.1 功率变换器模块 |
5.3.2 光耦隔离模块 |
5.3.3 电流检测模块 |
5.3.4 电压检测模块 |
5.4 软件控制系统整体设计 |
5.4.1 时钟模块 |
5.4.2 PWM生成模块 |
5.4.3 转速计算模块 |
5.4.4 换相逻辑模块 |
5.4.5 PI调节模块 |
5.5 实验结果分析 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(4)基于高频脉冲注入与转矩分配策略的SRM无位置传感器控制方法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 开关磁阻电机无位置传感器检测技术研究现状 |
1.3 开关磁阻电机转矩脉动抑制方法研究现状 |
1.4 本文研究的主要内容 |
2 开关磁阻电机模型及基本控制方式 |
2.1 开关磁阻电机结构及工作原理 |
2.2 开关磁阻电机数学模型 |
2.2.1 开关磁阻电机线性模型 |
2.2.2 开关磁阻电机准线性模型 |
2.2.3 开关磁阻电机非线性模型 |
2.3 开关磁阻电机基本控制方式 |
2.4 本章小结 |
3 基于高频脉冲注入与转矩分配策略的SRM无位置传感器控制方法 |
3.1 高频脉冲注入原理 |
3.2 转子角度估计 |
3.3 转矩分配策略 |
3.4 基于高频脉冲注入法与转矩分配策略的混合控制方法 |
3.5 基于高频脉冲注入法与转矩分配策略的混合控制方法仿真验证与分析 |
3.6 本章小结 |
4 开关磁阻电机软硬件控制系统设计 |
4.1 硬件设计 |
4.1.1 电机本体 |
4.1.2 控制电路部分 |
4.1.3 功率电路部分 |
4.2 软件设计 |
4.2.1 DSP主程序 |
4.2.2 中断服务子程序设计 |
4.2.3 PI算法子程序 |
4.2.4 转矩脉动分配子程序 |
4.3 本章小结 |
5 实验验证与分析 |
5.1 实验平台 |
5.2 实验结果与分析 |
5.2.1 高频脉冲注入法角度估算 |
5.2.2 电机输出合成转矩 |
5.3 本章小结 |
6 工作总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间学术成果情况 |
(5)开关磁阻电机直接瞬时转矩控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 SR电机发展概况 |
1.2.1 SR电机发展历史 |
1.2.2 国内外发展现状 |
1.3 论文的主要研究内容 |
2 SR电机的工作原理及数学模型分析 |
2.1 SR电机基本工作原理 |
2.2 开关磁阻电机的基本方程式 |
2.3 线性模型和准线性模型分析 |
2.4 SR电动机非线性模型 |
2.4.1 测量方法 |
2.4.2 计算方法 |
2.5 本章小结 |
3 开关磁阻电机控制策略研究 |
3.1 SR电机转矩脉动原理分析 |
3.2 SR电机控制策略 |
3.2.1 传统控制策略 |
3.2.2 神经网络控制策略 |
3.2.3 转矩分配控制策略 |
3.2.4 直接转矩控制策略 |
3.2.5 直接瞬时转矩控制策略 |
3.3 模糊转速控制器设计 |
3.3.1 模糊控制器结构及其优化 |
3.3.2 模糊速度调节器设计 |
3.4 SR电机开关角优化研究 |
3.4.1 SR电机关断角优化 |
3.4.2 SR电机开通角优化 |
3.4.3 粒子群算法优化开通关断角 |
3.5 本章小结 |
4 开关磁阻电机控制系统仿真 |
4.1 SR电机DITC控制系统建模与分析 |
4.1.1 SR电机本体模型 |
4.1.2 模糊转速控制器 |
4.1.3 转矩滞环控制器 |
4.1.4 转子位置检测和换相逻辑模块 |
4.1.5 开关角优化模块 |
4.2 仿真结果分析 |
4.2.1 仿真分析 |
4.2.2 仿真结果对比分析 |
4.3 本章小结 |
5 开关磁阻电机控制系统的软硬件实现 |
5.1 系统总体设计 |
5.2 系统硬件设计 |
5.2.1 整流电路及系统电源设计 |
5.2.2 功率主电路的设计 |
5.2.3 开关管驱动电路的设计 |
5.2.4 转子位置信号检测电路的设计 |
5.2.5 电流信号检测与调理电路的设计 |
5.3 系统软件设计 |
5.3.1 系统主程序 |
5.3.2 初始化程序 |
5.3.3 测速程序 |
5.3.4 转速转矩双闭环程序 |
5.3.5 转子位置角计算 |
5.4 实验结果分析 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(6)开关磁阻电机的无位置传感器控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景与研究意义 |
1.2 SR电机调速系统的发展和应用概况 |
1.3 无位置传感器控制技术的研究现状 |
1.4 本文的主要研究内容 |
2 SR电机的运行原理和电磁特性分析 |
2.1 SR电机的运行原理 |
2.2 SR电机的有限元分析 |
2.3 SR电机调速系统的Simulink建模仿真 |
2.3.1 实验样机非线性模型 |
2.3.2 功率变换器模型 |
2.3.3 控制算法模型 |
2.3.4 转速计算和位置检测模型 |
2.3.5 仿真结果及分析 |
2.4 本章小结 |
3 SR电机无位置传感器控制策略研究 |
3.1 磁链法/简化磁链法控制策略的研究 |
3.1.1 磁链法无位置传感器控制原理 |
3.1.2 简化磁链法无位置传感器控制原理 |
3.1.3 简化磁链法无位置传感器控制仿真分析 |
3.2 高频脉冲注入法控制策略的研究 |
3.2.1 高频脉冲注入法理论基础 |
3.2.2 高频检测脉冲信号通电时间 |
3.2.3 高频检测脉冲信号的频率 |
3.2.4 非导通相比较法控制策略 |
3.2.5 非导通相比较法仿真分析 |
3.2.6 新型电流阈值法控制策略 |
3.2.7 新型电流阈值法仿真分析 |
3.3 本章小结 |
4 无位置传感器SR电机调速系统的设计 |
4.1 系统硬件设计 |
4.1.1 STM32单片机最小系统电路 |
4.1.2 功率变换电路 |
4.1.3 相电流检测电路 |
4.1.4 功率驱动电路 |
4.1.5 位置信号检测电路 |
4.1.6 母线电压检测电路 |
4.1.7 缺相检测电路 |
4.1.8 一种新型响应电流峰值检测电路 |
4.2 系统软件设计 |
4.2.1 系统主程序结构 |
4.2.2 系统主中断程序结构 |
4.2.3 响应电流峰值处理程序结构 |
4.2.4 ADC采集程序结构 |
4.3 本章小结 |
5 实验结果分析 |
5.1 实验平台 |
5.2 实验结果及分析说明 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(7)小家电用高速开关磁阻电机振动和噪声抑制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景与意义 |
1.2 SRM的减振降噪技术发展状况及其前景 |
1.3 SRM的研究方向及存在的问题 |
1.4 本文的主要内容 |
第二章 SRM的基本原理和参数设计 |
2.1 SRM工作原理及基本方程 |
2.1.1 电路方程 |
2.1.2 机械方程 |
2.1.3 机电联系方程 |
2.2 SRM的数学模型 |
2.2.1 线性模型 |
2.2.2 准线性模型 |
2.2.3 基于MATLAB的非线性模型 |
2.3 电机本体结构设计 |
2.3.1 给定数据 |
2.3.2 主要尺寸选择 |
2.3.3 样机初始结构尺寸参数 |
2.4 本章小结 |
第三章 SRD的基本结构与控制策略 |
3.1 SRD的基本结构与运行原理 |
3.1.1 SRD的基本构成 |
3.1.2 功率变换器 |
3.1.3 反馈检测器 |
3.2 SRD的控制方式 |
3.2.1 角度位置控制(APC) |
3.2.2 电流斩波控制(CCC) |
3.2.3 电压斩波控制(CVC) |
3.3 本章小结 |
第四章 基于机械阻抗法的SRM振动与噪声的研究 |
4.1 SRM振动与噪声特性分析 |
4.1.1 SRM的主要噪声类别 |
4.1.2 电磁噪声基理分析 |
4.1.3 振动特性分析方法 |
4.2 机械阻抗法 |
4.2.1 机械阻抗法的基本原理 |
4.2.2 样机的机械阻抗参数计算 |
4.3 噪声和振动的控制 |
4.3.1 从SRM本体出发的减振降噪方法 |
4.3.2 从SRD控制策略出发的减振降噪方法 |
4.4 本章小结 |
第五章 SRM的建模与仿真分析 |
5.1 有限元仿真分析 |
5.1.1 有限元分析软件介绍 |
5.1.2 样机模型仿真模型搭建 |
5.1.3 样机仿真分析结果 |
5.2 MATLAB/SIMULINK环境下系统子模块建模与分析 |
5.2.1 MATLAB/Simulink软件介绍 |
5.2.2 功率变换器模块 |
5.2.3 SRM本体模块 |
5.2.4 转子位置检测器仿真模型 |
5.2.5 换相逻辑模块仿真模型 |
5.2.6 PID调节器模块 |
5.2.7 角度位置控制(APC)模块 |
5.2.8 振动加速度仿真模块 |
5.2.9 SRD整体仿真模型 |
5.3 仿真结果分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 样机制作与测试 |
6.1 气隙参数的优化 |
6.2 定子轭厚参数的优化 |
6.3 最终样机尺寸与仿真验证 |
6.4 样机实验验证 |
6.4.1 振动测试装置 |
6.4.2 实验样机装置 |
6.4.3 实验结果分析 |
第七章 总结与展望 |
7.1 本文总结 |
7.2 本文工作展望 |
参考文献 |
在读期间公开发表的论文 |
致谢 |
(8)新型模块化横向磁通开关磁阻电机设计及优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 SRM的发展综述 |
1.3 SRM研究概况 |
1.3.1 SRM磁场分析 |
1.3.2 SRM的新型结构研究 |
1.3.3 SRM优化设计 |
1.4 本文主要工作及章节安排 |
2 MTF-SRM的结构设计与电磁计算 |
2.1 SRM的结构及工作原理 |
2.1.1 SRM的基本结构 |
2.1.2 SRM的工作原理 |
2.2 MTF-SRM的结构和工作原理 |
2.2.1 MTF-SRM总体结构设计 |
2.2.2 MTF-SRM工作原理 |
2.2.3 MTF-SRM调速原理 |
2.3 MTF-SRM主要尺寸设计 |
2.3.1 MTF-SRM基本设计要求和参数 |
2.3.2 MTF-SRM参数计算 |
2.3.3 MTF-SRM解析法分析 |
2.4 MTF-SRM设计数据 |
2.5 本章小结 |
3 MTF-SRM样机磁场分析与参数计算 |
3.1 MTF-SRM的有限元模型 |
3.1.1 三维有限元 |
3.1.2 有限元建模 |
3.2 基于ANSYS的三维建模与网格剖分 |
3.2.1 三维建模 |
3.2.2 网格剖分 |
3.3 MTF-SRM三维磁场分析 |
3.4 MTF-SRM静态特性分析 |
3.4.1 电感特性 |
3.4.2 磁链特性 |
3.4.3 磁共能 |
3.4.4 矩角特性 |
3.4.5 气隙磁密特性 |
3.5 MTF-SRM动态性能分析 |
3.5.1 控制参数选择 |
3.5.2 性能分析 |
3.5.3 空载特性 |
3.5.4 负载特性 |
3.6 MTF-SRM与传统结构SRM性能对比 |
3.7 本章小结 |
4 基于遗传算法的MTF-SRM的结构优化设计 |
4.1 MTF-SRM主要尺寸参数对电机性能影响 |
4.1.1 气隙的影响分析 |
4.1.2 定转子轭影响分析 |
4.1.3 定转子极长的影响分析 |
4.1.4 定转子极弧的影响分析 |
4.2 遗传算法的基本概念 |
4.3 多目标优化基本概念 |
4.4 MTF-SRM多目标优化模型建立 |
4.4.1 建立目标函数 |
4.4.2 优化变量的选取 |
4.4.3 约束条件的设置 |
4.5 基于Maxwell3D的 MTF-SRM多目标优化设计 |
4.5.1 Maxwell3D优化设计模块 |
4.5.2 优化控制参数的选取 |
4.5.3 优化结果分析 |
4.6 本章小结 |
5 MTF-SRM样机实验 |
5.1 实验平台 |
5.2 电机磁链特性实验 |
5.3 电机静态转矩特性 |
5.4 稳态运行性能测量 |
5.5 损耗实验 |
5.5.1 机械损耗测量 |
5.5.2 铜耗和铁耗测量 |
5.6 实验结果 |
5.7 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)某型洗衣机用永磁无刷电机的研发(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.1.1 课题的来源 |
1.1.2 课题研究的目的和意义 |
1.2 洗衣机电机的发展概况及研究现状 |
1.2.1 洗衣机驱动系统发展 |
1.2.2 洗衣机驱动电机的发展 |
1.2.3 国内外永磁无刷电机的发展与研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 永磁无刷电机的设计原理分析 |
2.1 永磁无刷电机的构成与工作原理 |
2.2 永磁无刷电机电磁场的数学模型建立 |
2.3 永磁无刷电机的电路与磁路分析 |
2.4 永磁无刷电机工作区的选择 |
2.5 有限元在电机设计上的应用 |
2.6 本章小结 |
第3章 电机的电磁与结构设计 |
3.1 无刷电机的设计思路 |
3.2 基于磁路计算法的电磁初步设计 |
3.2.1 电机的设计目标 |
3.2.2 电机结构形式的确定 |
3.2.3 电机的主要尺寸确定 |
3.2.4 极槽数的选择 |
3.2.5 定子冲片的设计 |
3.2.6 电机绕组方案的确定 |
3.2.7 电机绕组计算 |
3.2.8 电机转子设计 |
3.2.9 永磁体尺寸计算 |
3.2.10 电机气隙长度的确定 |
3.3 基于有限元法的性能分析 |
3.3.1 电机参数优化 |
3.3.2 电机有限元磁场分析 |
3.4 主要结构零件的选用与核算 |
3.4.1 轴径的选用 |
3.4.2 滚动轴承的选用 |
3.4.3 轴与轴承内圈配合过盈量 |
3.4.4 轴承压入力计算 |
3.4.5 轴与轴承结构强度有限元校核 |
3.4.6 螺钉预紧力与拧紧力矩校核 |
3.4.7 转子许用动不平衡量核算 |
3.4.8 转子芯片结构强度有限元校核 |
3.5 本章小结 |
第4章 电机噪声的分析与优化 |
4.1 电磁噪声优化 |
4.2 机械噪声优化 |
4.3 本章小结 |
第5章 样机综合测试及分析 |
5.1 测试样机的研制 |
5.2 样机性能测试 |
5.3 样机噪音振动测试 |
5.3.1 样机噪音测试 |
5.3.2 机械振动测试 |
5.4 样机电磁参数测试 |
5.4.1 齿槽转矩测试 |
5.4.2 反电动势测试 |
5.4.3 失磁测试 |
5.4.4 定子电阻与电感测试 |
5.5 温升测试 |
5.6 寿命测试 |
5.7 与市场现有产品对比分析 |
5.7.1 外形尺寸对比 |
5.7.2 性能与噪音对比 |
5.7.3 成本对比 |
5.7.4 能效对比 |
5.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(10)一种通用高效型电气传动系统的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 电气传动的任务和发展趋势 |
1.3 电气传动系统的构成 |
1.4 本文研究内容与方法 |
第2章 电气传动系统中电机的研究与发展 |
2.1 电机的选择与发展 |
2.2 轴向叠片各向异性(ALA)转子同步磁阻电机的结构特点与发展 |
2.3 同步磁阻电机的运行原理 |
2.4 同步磁阻电机的假设和数学模型 |
2.4.1 同步磁阻电机的假设 |
2.4.2 同步磁阻电机的数学模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于PWM电流微分的无位置传感器技术 |
3.1 基于PWM变频器的电气传动的基本形式 |
3.2 同步电机的无传感器技术 |
3.2.1 同步电机无传感器控制的基本特征 |
3.2.2 同步电机无传感器控制方法分类 |
3.3 基于PWM电流微分的同步磁阻电机无位置传感技术 |
3.3.1 三相三角载波PWM调制方式 |
3.3.2 基于PWM电流微分的转子位置估算原理 |
3.4 基于PWM电流微分的转子位置估算仿真 |
3.4.1 轴向叠片各向异性转子同步磁阻电机仿真模型的建立 |
3.4.2 轴向叠片各向异性转子同步磁阻电机转子位置估算仿真 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于预期电压法的DTFC-SVM无传感器控制 |
4.1 直接转矩与磁链控制 |
4.1.1 直接转矩与磁链控制方法 |
4.1.2 直接转矩与磁链控制的原理 |
4.2 同步磁阻电机的DTFC-SVM无传感器控制—基本实现方法 |
4.2.1 无传感器SynRM传动 |
4.2.2 磁通估算器 |
4.2.3 转矩估算器 |
4.2.4 直接转矩与磁链控制和空间矢量调制 |
4.3 基于预期电压矢量的DTFC-SVM无传感器控制系统 |
4.4 同步磁阻电机的DTFC-SVM无传感器控制仿真 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录1 同步磁阻电机S函数程序代码 |
致谢 |
导师简介 |
企业导师简介 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
四、开关磁阻电机在洗衣机上的应用(论文参考文献)
- [1]开关磁阻电机驱动系统优化控制研究[D]. 王泽路. 中国矿业大学, 2021
- [2]通用功率变换器驱动电动车用开关磁阻电机的控制方法[D]. 王壮志. 合肥工业大学, 2020(02)
- [3]开关磁阻电机无位置传感器控制方法研究[D]. 张世臣. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [4]基于高频脉冲注入与转矩分配策略的SRM无位置传感器控制方法[D]. 汤然. 南京理工大学, 2020(01)
- [5]开关磁阻电机直接瞬时转矩控制策略研究[D]. 刘刚清. 西安科技大学, 2019(01)
- [6]开关磁阻电机的无位置传感器控制研究[D]. 张洪飞. 大连理工大学, 2019(03)
- [7]小家电用高速开关磁阻电机振动和噪声抑制研究[D]. 罗航. 山东理工大学, 2019(03)
- [8]新型模块化横向磁通开关磁阻电机设计及优化[D]. 汪盼. 南京理工大学, 2019(06)
- [9]某型洗衣机用永磁无刷电机的研发[D]. 吕立鹏. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [10]一种通用高效型电气传动系统的研究[D]. 吕艳博. 华北理工大学, 2019(01)