基于51无刷电机控制器,制作简单,仿真已经实验成功。此驱动电路采用以3片IR2110为中心的6个N沟道的MOSFET管组成的三相全桥逆变电路,仅对上桥臂功率MOSFET管进行PWM调制的控制方式。其输入是以功率地为地的PWM波,送到IR2110的输入端口,输出控制N沟道的功率驱动管MOSFET的开关,由此驱动无刷直流电动机。
上传时间: 2022-07-02
上传用户:XuVshu
摘要:本文在比较有源功率因数校正的三种控制方法——断续导电模式、连续导电模式以及临界导电模式的基础上,阐述了临界导电模式的优点,并以L6562芯片为核心设计了一台400V/280W的新颖的APFC电源。文中主要介绍了临界导电模式功率因数校正的原理及其主要的参数设计,并利用Saber软件进行了仿真及实验验证。仿真及实验结果表明该电源系统的功率因数能够达到0.98以上,总的谐波含量低于5%。美国Winstead指出,仪器测量的不稳定决大多数是由于电源引起的。特别是在高精度的场合,电源的不稳定问题可能会对昂贵的仪器设备造成致命的影响]。电源电流波形的畸变及因此产生的电网电压波形的畸变给系统本身和周围的电磁环境带来一系列的危害。它不仅可以对电力系统产生污染、对通信系统产生干扰,还可以引起仪器仪表和保护装置的误测量、误动作]。“谐波污染”问题已引起了人们广泛的关注,解决这一问题的有效办法就是对用电设备进行功率因数校正(PFC)
上传时间: 2022-07-19
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本文以负载周期性交化而转速基本不变类负载的轻载调压节能控制器为研究对象。研究了以异步电动机的调压节能原理、控制策略、触发脉冲的选择、调压过程振荡现象的原因、解决方案、动态仿真模型等关键技术。 本文研究成果主要包括以下几个方面: 1.利用解析法分析了负载周期变化的恒转矩负载的调压节能原理,得到了异步电动机的调压特性曲线,指出了几种控制方法的本质是一定负载范围内的恒转差率控制。比较了负载转矩对几种控制方法的控制范围、节能效果的影响并且通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。同时分析了风机水泵的调压特性,为异步电动机的节能控制器的方案设计以及为分析实际控制中遇到的问题打下理论基础。 2.设计了晶闸管调压的主电路、选择晶闸管及其相应的保护器件,通过实验和仿真对比分析了双窄脉冲和宽脉冲触发板在电动机周期变化负载调压时的差别。设计了以ARM7/LPC2214为控制器的硬件电路原理图、PCB、液晶显示器、串口通信、节能控制等部分的软硬件的调试,为实验和控制算法的实现作了铺垫。 3.通过实验和仿真,分析了以电源电压为同步信号的三相晶闸管调压过程产生电流振荡的影响因素,即负载转矩,移相触发角的大小,电机的转动惯量,负载的性质。说明了电压同步信号触发方式的适用范围,分析引起电流振荡的本质,提出了以电流为同步信号的解决方案,为实现异步电动机调压节能的动态控制算法扫清了障碍,提高了系统的动态响应速度。 4.建立了基于MATLAB/Simulink节能控制系统动态仿真模型,实现了系统动态跟踪负载变化自动调整电机的端电压,提高电机在空载和轻载时的效率和功率因数,验证了理论分析的正确性。 5.通过实验静态地分析了调压后电机的节能效果。
上传时间: 2013-05-20
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由于目前尚未有文献对以上三类控制器进行详细的研究比较,因此该文利用MATLAB中Simulink的模块函数建立了以上三类滞环电流控制器的仿真模型,对以上三类控制器进行详细的仿真研究,探讨其各方面性能的优劣. 通过对基于空间矢量调制的三相滞环电流控制器(SVMHCC)的仿真研究表明,当其外滞环宽度太小时,三相电流容易产生畸变,三相总开关次数反而较小;当其外滞环宽度太大时,三相电流能够得到有效控制,但是最大电流误差和三相总开关次数增加,因此选择外滞环宽度时需要综合考虑控制器的控制性能、最大电流误差和三相总开关次数等因素.但是由于需要考虑的因素大多而且它们相互制约,因此如何选择合适的外滞环宽度就成为SVMHCC中难以解决的问题. 在仿真研究的基础上,该文提出了改进方案.仿真和实验结果均表明,改进的滞环电流控制器综合了以上几种控制器的优点,具有三相总开关次数低、开关频率变化规则、三相控制对称和能有效控制三相最大电流误差等优点.
上传时间: 2013-06-07
上传用户:小码农lz
该文通过研究直流调速系统双向功率变换电路,提出一种ZCZVS Boost双向DC/DC变换器与VVVF变频调速器相结合,驱动鼠笼型异步电机的节能型电动车交流驱动系统.该系统在功能上实现了车辆刹车减速或下坡制动时能量的回馈,达到节能、提高能量使用效率和增加车辆行驶距离的目的;采用交流异步电机,克服了传统直流驱动系统的诸多缺陷,降低了成本,减少了维护;采用ZCZVS技术,降低了电磁干扰和损耗,提高了效率;另外,在逆变主电路中采用IPM模块,简化了系统结构,节约了空间,提高了整个系统的可靠性和经济性.论文详细分析了系统工作原理,进行了拓扑和参数设计,并完成一套300W样机的制作,通过相应的仿真和实验测试,验证了系统的可行性,特别适用于频繁减速或刹车制动的电动车辆.预计该系统在旅游风景区、山城等将有很好的应用前景.
上传时间: 2013-07-01
上传用户:ls530720646
传统的整流装置是电网污染的主要来源,三相电压型PWM整流器具有输出电压恒定、能实现单位功率因数运行的特点,甚至可以实现电能回馈电网.该文主要研究了三相电压型PWM整流器,内容包括下列方面:原理、拓扑结构、数学模型、控制策略和硬件实现.建立数学模型是研究三相PWM整流器的有效手段.分别在ABC静止坐标系、αβ静止坐标系和dq旋转坐标系中建立了低频和高频数学模型.该文主要对电压矢量定向控制和直接功率控制这两种关于PWM整流器的控制策略进行了研究.电压矢量定向控制包括间接电流控制和直接电流控制,该文分别介绍了它们的原理.关于直接电流控制,建立了它的仿真模型,并介绍了数字化实现的方法.由于电网电压的谐波会恶化PWM整流器的工作性能,所以研究了改良的方法,并进行了实验验证.直接功率控制方法的主要特点是结构简单、动态响应快、抗干扰性能好.该文介绍了瞬时功率的概念、直接功率控制的原理和电压矢量选择的方法.由于传统的开关状态表是引起无功功率控制效果差的主要原因,所以提出了改造开关状态表的方法.仿真和实验结果验证了此方法的有效性.最后,对电压矢量定向控制策略和直流功率控制策略作了比较研究.关于硬件方面,介绍了主电路LC参数的计算方法、二阶有源滤波的设计方法、DSP2407的主要功能、IPM的驱动与保护.
上传时间: 2013-04-24
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本文对永磁无刷直流电机恒功率弱磁研究进行了较为全面的从仿真到实验、从理论到实践的深入研究,同时对传统面贴式永磁无刷直流电机和复合转子结构的永磁无刷直流电机进行了详尽地理论分析,系统地提出了关于复合转子结构永磁无刷直流电机一套较为完善的理论.本文首先从BLDCM的导通规律和绕组结构入手,真实模拟了传统面贴式永磁无刷直流电机弱磁调速的物理过程,并获得其在恒转矩和恒功率模式下的解析表达式.从而直观的反映了BLDCM的弱磁机理,获得了影响其恒功率速度范围的关键参数.借鉴复合转子结构在永磁同步电机恒功率弱磁中的成功运用,将这种结构引入永磁无刷直流电机中,并完成了两台不同磁阻形式和功率、电压等级的原型样机的研制.针对原有d、q轴法的局限性,提出了真实模拟永磁无刷直流电机导电方式的场路结合法实现对永磁无刷直流电机的弱磁分析.在场路结合法分析的基础上,提出了磁阻段提高恒功率速度范围的真实原因,并进一步提出了采用永磁段、磁阻段双d轴错角以扩大转速范围的新思想,并在实践中验证了这种双轴空间错角技术的有效性.从而为复合转子结构永磁电机运行性能优化提供了新的可供选择的调节手段.
上传时间: 2013-08-02
上传用户:yhm_all
随着电力电子器件、永磁材料、微机、新型控制理论和电机理论的发展,无刷直流电机的技术优势逐渐凸显,近年来在各种驱动、伺服和控制领域得到了迅速的推广应用。大功率无刷直流电机在国外已经成功应用于对系统效率、可靠性要求较高的场合,在国内,近年来也引起了广泛兴趣。本课题对大功率无刷直流电机进行预研,以两台无刷直流电机样机为研究对象进行分析和电磁设计研究。首先计及电枢绕组电感,从分析换相过程入手,建立了三相星型六状态工作模式下,电压源型无刷直流电机的数学模型,并基于此模型,通过仿真和实验,对该种无刷直流电机的电磁转矩系数、反电势系数、机械特性和电枢等效电阻等进行了深入研究,分析表明电枢绕组电感对上述各系数和特性存在较大影响,因此在大功率无刷直流电机设计和分析中,电枢绕组电感必须予以考虑。其次,本文对等效磁路法、电磁场有限元法和等效磁网络法以及它们在无刷直流电机电磁设计中的应用进行了比较研究,提出了采用有限元法计算漏磁系数、计算极弧系数、电枢计算长度和气隙系数,然后把它们应用到等效磁路法中进行空载特性计算,而采用电磁场有限元法分析负载特性的场路结合法。以此为基础,编制了无刷直流电机电磁设计软件,并将其应用于两台样机的设计,通过与电磁场有限元法计算结果和实验数据进行对比,验证了该方法的准确性。最后对两台样机的电枢反应及其影响进行了仿真和实验研究,分析发现q轴电枢反应是影响切向磁化结构的无刷直流电机性能的主要因素,设计中需采取措施抑制q轴电枢反应的影响。
上传时间: 2013-04-24
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永磁无刷直流电动机利用转子上的永磁体激磁,采用电子换相取代机械换相,结构简单、体积小、效率高,在许多领域得到了广泛应用。但是,由于永磁无刷直流电动机本身存在较大的转矩脉动,从而使电机运行性能存在缺陷,限制了它在精密传动系统中的应用。本文在开发完成永磁无刷直流电动机控制系统的基础上,针对如何减小和抑制自控式永磁电动机转矩脉动这一问题,提出了一种混合控制策略:利用原有的六个离散位置信号,在三三导通控制策略的基础上,融入矢量控制策略,使得电机在运行过程中定子的基波磁势与转子磁势尽量保持在90°左右,来实现近似正弦波电流驱动,可以在不增加系统成本的基础上,较好地抑制电磁转矩脉动,并通过实验验证其正确性,其主要内容如下: 第二章主要阐述了永磁无刷直流电动机的运行原理,给出了电机的数学模型,在此基础上,利用Matlab/Simulink软件建立了电机及控制系统的仿真模型,并给出了仿真和实验波形。 第三章介绍基于TI公司TMS320F240PQA芯片的永磁直流无刷电机控制器的设计,并对系统主电路、驱动模块、电流检测、过压保护等电路作了详细的介绍,对设计中容易出现的问题进行分析,搭建了整个系统的硬件平台。 第四章介绍了常规的矢量控制技术,提出了一种混合控制策略的新方法:利用霍尔位置传感器的六个位置信号,使得电机在运行过程中定子的基波磁势与转子磁势尽量保持在90°左右,从而达到控制器简单、转矩脉动降低的目的。并分析了这种控制策略在匀速、加减速情况下的运行性能。 第五章在前几章分析的基础上,完整给出了混合控制策略的软件编程方法,并按照模块化的思想,把软件分成多个独立模块,并重点介绍了系统启动、转速计算、转子位置计算、sinθ和cosθ的计算、PWM输出等几个部分,并给出实验波形验证其可行性。
上传时间: 2013-05-30
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本文主要研究电压矢量定向控制和直接功率控制这两种关于PWM整流器的控制策略,并针对电网不平衡情况对三相PWM整流器作了相应的研究。 首先对PWM整流器的原理做了详细的介绍,主要是拓补结构,工作原理,分别在ABC静止坐标系、αβ静止坐标系和dq旋转坐标系中建立了低频和高频数学模型。选择了电压型的三相PWM整流器作为研究对象,并在dq坐标系中对其数学模型进行解耦。此外设计了基于TMS320F2812和IPM模块的硬件实验系统,介绍了硬件系统的电感和电容的参数设计。 介绍了间接和直接电流控制,并在直接电流控制中,引入了空间电压矢量定向控制,给出了实现该控制策略的主要算法,并建立了仿真模型。直接功率控制是近来发展起来的三相PWM整流器控制技术,在详细介绍了传统的直接功率控制策略后,针对其存在的问题,提出了空间电压矢量调制的直接功率控制策略,并通过仿真和实验验证了控制策略的有效性。最后在三相电网不平衡的条件下,研究了对三相VSR的影响。详细分析了抑制直流电压波动的双电流控制方法,以改善三相VSR在电网不平衡条件下的输入输出性能。
上传时间: 2013-06-09
上传用户:偷心的海盗