超声波电机(Utrasonic Motor简称USM)是一种新型的微特电机,有别于传统的电磁电机。在本文引言中,说明了USM与传统电磁电机相比的主要优点、基本组成及应用前景,同时说明了开展专用USM的驱动电路研究工作的背景及主要工作内容,作者要完成设计、样品加工及应用三部分工作等,此论文就是这三部分研究工作的总结。首先,根据对驱动电路的要求,结合国内外传统压电马达驱动电路的系统方案,设计出专用超声波电机的驱动电路的系统方案。在本方案中增加了位置检测与归零单元,去掉了频率跟踪单元,采用DSP作为控制单元,整合了电机驱动信号产生、电机选择与启动、位置检测信号处理和特殊信号译码等功能,有利于电路小型化和稳定性。方案具有新颖和独特性。其次,详细介绍了利用仿真与实际调试相结合的方法,完成了推挽逆变电路及升压脉冲变压器的工程设计和调试,着重解决了浪涌及功率开关管保护等问题,注意了变压器绕制工艺与漏感的关系。采用DSP芯片实现了多种控制和软、硬件结合,给出了用C语言编写的程序,重点解决了程序的调试与抗干扰问题。采用独特的数字编码方法,实现了位置检测的结构设计,完成了性能初步调试以及与DSP组成闭环系统,消除电机不断步进引起的空间位置上的积累误差,实现了电机步进误差归零的技术要求。设计了电路工程板图,完成了样机两台的加工和调试工作,与超声波电机进行了匹配调试实验,重点解决了阻抗匹配问题,达到了驱动电路的设计指标,实现了设计、加工、匹配调试三解工作的基本,aCn.coinal最后,根据前一段工作,提出了一些今后工作的意见,特别是工程应用化与集成化方面的研究想法。关键词:超声波电机,驱动电路,DSP,脉冲变压器,位置检测与归等
上传时间: 2022-06-18
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IGBT驱动保护电路作为变频器主回路和控制回路之间的接口电路,具有承接前后作用.设计好驱动保护电路对于变频器正常工作起着举足轻重的作用,死区补偿对改善变频器输出电压波形,减小输出电流谐波含量具有重要意义.本文在详细分析IGBT的结构和工作特性的基础上,以HCPL316为核心设计了一套完整的IGBT驱动保护电路,该电路具有较强驱动能力,适用于驱动中小容量的IGBT:能够对IGBT过电流、过电压提供保护,针对不同型号1GBT的开关特性,可调节适合的死区时间,防止逆变电路桥臂直通,仿真和实验证明,该驱动保护电路可以对变频器提供可靠的过流、过压保护功能;通过调节死区可调电阻,设置适合的死区时间,保证了变频器中IGBT安全可靠运行.为了减小IGBT驱动电路中产生的死区效应,本文采用基于功率因数角预测方法进行死区补偿,该方法首先通过对功率因数角的计算,确定电流矢量在三相静止坐标系中所处的位置,进而判断输出电流方向,调节IGBT控制脉冲宽度以补偿变频器死区时间,减少变频器的输出电流语波,降低电动机噪声,延长电机寿命,该方法易于软件实现、具有补偿精确等优点.在变频器控制单元中,基于常用SVPWM软件基础上,编写了功率因数角预测死区补偿算法.通过对变频器死区补偿前后的试验,证明了本文所提方法的正确性和有效性.
上传时间: 2022-06-19
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当前世界能源短缺以及环境污染问题日益严重,这些问题迫使人们改变能源结构,寻找新的替代能源。可再生洁净能源的开发愈来愈受到重视,太阳能以其经济、清洁等优点倍受青睐,其开发利用技术亦得以迅速发展,而光伏水泵成为其中重要的研究领域。本文针对采用异步电机作为光伏水泵驱动电机的光伏水泵系统,详细介绍了推挽DC/DC升压电路、DC/AC IPM模块逆变电路、及基于dsPIC30F2010的控制电路等,并制作了一台试验样机。同时围绕多种最大功率跟踪方法展开研究,设计了最大功率跟踪程序。论文的主要工作如下:1)设计了DC-DC推挽升压电路,并通过加入TPS2812改进了推挽功率MOS管的驱动电路;2)研究分析了光伏水泵系统最大功率跟踪控制,通过Matlab对多种MPPT方式进行了仿真,确定系统采用黄金分割法最大功率跟踪方式;3)采用SVPWM调制技术,实现了系统的稳定快速跟踪控制:4)采用IPM模块作为逆变器主电路,大大简化了逆变器驱动电路和保护电路设计,缩小了系统体积,提高了效率和系统的可靠性;5)采用徵芯公司的dsPIC20F2010作为主电路的控制核心,并设计了包括W"保护电路在内的外围电路和相关的软件;6)详细介绍了系统主电路各元件参量的选择和设计;7)在样机上进行了不同负载下的试验,给出了试验波形和效率测试结果,验证了本系统的可靠性和高效性。
上传时间: 2022-06-20
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无论是不控整流电路,还是相控整流电路,功率因数低都是难以克服的缺点.PWM整流电路是采用PWM控制方式和全控型器件组成的整流电路,本文以《电力电子技术 教材为基础,详细分析了单相电压型桥式PWM整流电路的工作原理和四种工作模式.通过对PWM整流电路进行控制,选择适当的工作模式和工作时间间隔,交流侧的电流可以按规定目标变化,使得能量在交流侧和直流侧实现双向流动,且交流侧电流非常接近正弦波,和交流侧电压同相位,可使变流装墨获得较高的功率因数.:PWM整流电路:功率因数:交流侧:直流侧传统的整流电路中,晶闸管相控整流电路的输入电流滞后于电压,其滞后角随着触发角的增大而增大,位移因数也随之降低。同时输入中谐波分量也相当大、因此功率因数很低。而二极管不控整流电路虽然位移因数接近于1,但输入电流中谐波分量很大,功率因数也较低。PWM整流电路是采用PWM控制方式和全控型器件组成的整流电路,它能在不同程度上解决传统整流电路存在的问题。把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路,就形成了PWM整流电路。通过对PWM整流电路进行控制,使其输入电流非常接近正弦波,且和输入电压同相位,则功率因数近似为1。因此,PWM整流电路也称单位功率因数变流器。
上传时间: 2022-06-20
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本文只是论述由单只IGBT管子或双管做成的逆变模块,及其有关测量和判断好坏的方法。IPM模块不在本文讨论内容之内。场效应管子有开关速度快、电压控制的优点,但也有导通压降大,电压与电流容量小的缺点。而双极型器件恰恰有与其相反的特点,如电流控制、导通压降小,功率容量大等,二者复合,正所谓优势互补。IGBT管子,或者1GBT模块的由来,即基于此。从结构上看,类似于我们都早已熟悉的复合放大管,输出管为一只PNP型三极管,而激励管是一只场效应管,后者的漏极电流形成了前者的基极电流。放大能力是两管之积。IGBT管子的等效电路及符号如下图:
上传时间: 2022-06-21
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本书着眼于现代永磁同步电机控制原理分析及 MATLAB 仿真应用,系统地介绍了永磁同步电机控 制 系统的基本理论、基本方法和应用技术 。全 书分为 3 部分共 10 章,主要内容包括 三 相永磁同步电 机 的数学建模及矢量控制技术、 三 相电压源逆变器 PWM 技术、 三 相永磁同步电机的直接转矩控制、 三 相永磁同步电机的无传感器控制技术、六相永磁同步电机的数学建模及矢量控制技术、六相电压源逆变器 PWM 技术和五相永磁同步电机的数学建模及矢量控制技术等。每种控制技术都通过了 MATLAB 仿真建模并进行了仿真分析 。 本书各部分既有联系又相互独立,读者可 根据自己的需要选择学习 。本书可作为从事电气传动自动化、永磁同步电机控制、电力电子技术的工程技术人员的参考书,也可作为大专院校相关专业的教师、研究生和高年级本科生的参考书 。
上传时间: 2022-06-21
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摘要将异步电机调速的矢量控制方法与电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术相结合,构建了以SVPWM信号驱动功率器件的异步电机矢量控制调速系统结构图,并用Matlab软件对该系统建模与仿真。仿真结果表明:该系统不仅具有矢量控制调速系统的优越性能,同时具有减少转矩波动,降低输出电流谐波,提高直流电压利用率等优点。本世纪70年代提出的矢量控制通过坐标变换的方法分解定子电流,使之转化为转矩和磁场两个分量,实现解耦控制,从而获得与直流电动机一样良好的动态调速特性,开创了交流电动机等效直流电动机控制的先河"1。随着矢量控制技术的发展,如何优化矢量控制系统的研究已成为热门课题。同时,信号调制技术的发展也使得多种调速系统达到了很好的控制效果,其中SVPWM技术把电动机和逆变器看为一体,通过跟踪圆形旋转磁场来控制逆变器的工作,能达到转矩脉动小、谐波成分少、直流母线电压利用率高的效果,目前已在变频产品中得到了广泛地应用,本文通过软件对基于SVPWM的电机矢量控制系统进行了仿真,得到了良好的控制效果。
上传时间: 2022-06-22
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PSCAD/MATLABsimulink/Saber/PSPICE/PSIM 仿真+硬件实物DSP+(TI)TMS320F2812,F28335,F28377,(Microship)dsPIC30F3011,FPGA,STM32F334
上传时间: 2022-06-24
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本文档描述了基于飞思卡尔电机控制专用的数字信号控制器MC56F8274S的三相交流感应电机矢量控制方案。三相交流感应电机因为其结构简单、工艺成熟、造价低廉、无电刷、维护简单、鲁棒性强等优点,被广泛应用于工业控制中。如水泵、风机、压缩机、制冷系统中。为了实现三相交流感应电机的调速,需要对电机提供电压幅值和频率可变的交流电,一般使用由数控开关逆变器构成的三相变频器。电机的控制算法大体分为两类,一类是标量控制,如被广泛应用的VF恒压频比控制。另一类被称为矢量控制或磁场定向控制(FOC),相对于标量控制,矢量控制全面提升了电机驱动性能,比如矢量控制实现了转矩和磁链的解耦控制、全转矩控制、效率更高且提高了系统的动态性能。基于飞思卡尔电机控制专用的数字信号控制器MC56F82748的三相交流感应电机矢量控制是一个面对客户和工业应用的设计方案。低成本和高可靠性是两个关键的考量指标。为了减小系统成本,我们采用了单电阻电流采样方案。为了减少系统对参数的依赖,我们使用了闭环的磁链估算方案,提升了系统稳定性和鲁棒性。本文档介绍了基本的电机控制理论,系统的设计理念,硬件设计、软件设计,包括FreeMASTER可视化软件工具。
上传时间: 2022-06-24
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目前,小功率通用或专用变频器以及交流变频家电产品大多采用典型的交-直-交电压型逆变器(vsi)结构,逆变实现一般采用双极性 pwm调制技术,即在同一逆变桥臂上、下 2个开关管施加互补的触发信号。由于开关管自身的特性:开通和关断都需要一定的时间,且关断时间比开通时间要长。因此,若按照理想的触发信号控制开关管的开通和关断,就可能导致同一桥臂的2个开关管直通而损坏开关器件。为了防止这种直通现象的发生,必须在它们开通和关断之间插入一定延时的时间,这个延时时间就称为死区。死区时间内2个开关管都处于关断状态,负载电流通过反并联二极管续流,负载电压不受开关管控制,由此造成负载电压波形发生畸变,逆变器的平均输出电压降低,并产生与死区时间以及调制比成正比的3,5,7,…次谐波分量,进而影响到电动机的输入电流和运行质量。当逆变器工作在低输出频率、开关频率较高和负载感性很弱时这种影响相当严重[1.2]。为此,需要对死区的影响进行补偿,以提高变频器的输出性能和改善电动机的运行工况。常用的补偿方法有电流反馈型和电压反馈型,也有单边补偿与双边补偿、纯硬件补偿与硬件软件结合补偿等具体手段,但其工作原理相似,都是产生一个与死区引起的误差波形反向的波形,以抵消死区的作用[3.10].motorola公司推出的电动机专用控制芯片mr16内部集成了专门的死区补偿硬件电路,只需要简单的外围电流极性检测和简单的软件编程就可以实现可靠的死区补偿
上传时间: 2022-06-26
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