本文關(guān)鍵詞：基于無位置傳感器的開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 開關(guān)磁阻電機(jī) 無位置傳感器 脈沖注入 非導(dǎo)通相

【摘要】：開關(guān)磁阻電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)速性能優(yōu)異、容錯(cuò)能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固等優(yōu)點(diǎn),在高溫、強(qiáng)電磁干擾等惡劣環(huán)境下具有獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)、礦山車輛、航空器材、機(jī)場(chǎng)設(shè)備等工業(yè)領(lǐng)域。由于開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行依賴于獲取準(zhǔn)確的位置信息,傳統(tǒng)的位置傳感器引入不但降低了整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)的性能優(yōu)勢(shì),同時(shí)也增加了系統(tǒng)成本,加大了設(shè)備安裝維護(hù)的難度。因此,研究基于無位置傳感器的開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)成為了該領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn),也是本文研究的重點(diǎn)。首先,本文總結(jié)了國內(nèi)外開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子位置識(shí)別技術(shù)的研究成果。介紹了開關(guān)磁阻電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,對(duì)電機(jī)模型進(jìn)行了分析,并分析了開關(guān)磁阻的基本控制策略。其次,對(duì)脈沖注入法的無位置傳感器控制策略進(jìn)行分析并進(jìn)行了深入研究。本文詳細(xì)分析了注入脈沖頻率、激勵(lì)時(shí)間等參數(shù)選取。基于開關(guān)磁阻電機(jī)脈沖注入法原理,對(duì)非導(dǎo)通相脈沖注入換相法進(jìn)行分析,研究了啟動(dòng)、運(yùn)行工作的導(dǎo)通邏輯。在脈沖電流峰值的獲取上,提出了一種電流峰值計(jì)算方法,該方法根據(jù)開關(guān)磁阻電機(jī)電感模型的特點(diǎn),研究了基于脈沖注入的電感極值處無位置傳感器技術(shù),通過對(duì)非導(dǎo)通相電感模型的建立,實(shí)現(xiàn)開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子位置的識(shí)別。同時(shí),考慮到實(shí)際應(yīng)用中母線電壓可能存在的波動(dòng)影響,對(duì)單閾值的脈沖注入的無位置傳感器方法進(jìn)行了研究,并分析了無位置傳感器脈沖注入法中位置估算誤差問題。在MATLAB/Simulink中對(duì)上述三種無位置方法進(jìn)行了建模與仿真分析,總結(jié)和評(píng)價(jià)優(yōu)缺點(diǎn)。最后,本文在理論分析和仿真的基礎(chǔ)上,介紹了基于TI公司TMS320F28335芯片的無位置傳感器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì),針對(duì)一臺(tái)15KW、三相6/4極礦用開關(guān)磁阻電機(jī)樣機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),證明了方法的有效性和可行性。
【關(guān)鍵詞】：開關(guān)磁阻電機(jī) 無位置傳感器 脈沖注入 非導(dǎo)通相
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM352;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題研究的背景和意義10-11
• 1.2 無位置傳感器技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)狀研究11-18
• 1.2.1 導(dǎo)通相檢測(cè)法11-16
• 1.2.2 導(dǎo)通相檢測(cè)法16-17
• 1.2.3 附加元件法17-18
• 1.3 本文研究主要內(nèi)容及章節(jié)安排18-19
• 1.4 課題來源19-20
• 第2章 開關(guān)磁阻電機(jī)工作原理、數(shù)學(xué)模型及控制策略20-28
• 2.1 開關(guān)磁阻電機(jī)基本結(jié)構(gòu)及工作原理20-21
• 2.2 開關(guān)磁阻電機(jī)基本方程21-22
• 2.2.1 電路方程21-22
• 2.2.2 機(jī)械特性22
• 2.2.3 電磁轉(zhuǎn)矩特性22
• 2.3 開關(guān)磁阻電機(jī)數(shù)學(xué)模型22-24
• 2.4 基本控制策略24-25
• 2.5 開關(guān)磁阻電機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)仿真25-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第3章 脈沖注入換相法的無位置傳感器控制28-42
• 3.1 脈沖注入基本理論28-29
• 3.2 檢測(cè)脈沖注入?yún)?shù)分析29-31
• 3.2.1 最長脈沖激勵(lì)時(shí)間分析29-30
• 3.2.2 最短脈沖激勵(lì)時(shí)間分析30
• 3.2.3 檢測(cè)脈沖注入頻率分析30-31
• 3.3 脈沖注入換相法控制策略31-34
• 3.3.1 靜止啟動(dòng)時(shí)初始位置估計(jì)32-33
• 3.3.2 運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子位置估計(jì)33-34
• 3.4 無位置傳感器開關(guān)磁阻電機(jī)simulink仿真34-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第4章 新型脈沖注入開關(guān)磁阻電機(jī)無位置傳感器控制42-57
• 4.1 一種脈沖電流峰值計(jì)算方法42-43
• 4.2 基于電感極值的開關(guān)磁阻電機(jī)無位置傳感器控制43-51
• 4.2.1 電感極值原理43-45
• 4.2.2 峰值電流與電感曲線擬合45-46
• 4.2.3 轉(zhuǎn)速與位置估算46
• 4.2.4 基于電感模型極值的開關(guān)磁阻電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)46-47
• 4.2.5 系統(tǒng)仿真47-51
• 4.3 單閾值脈沖注入法的開關(guān)磁阻電機(jī)無位置傳感器控制51-54
• 4.3.1 母線電壓波動(dòng)對(duì)電流閾值影響51
• 4.3.2 單閾值脈沖注入法控制系統(tǒng)51-52
• 4.3.3 系統(tǒng)仿真52-54
• 4.4 脈沖注入法位置估算誤差分析54-55
• 4.5 脈沖注入在位置傳感器上的應(yīng)用55-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 第5章 無位置傳感器開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)57-67
• 5.1 無位置控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)57-59
• 5.1.1 主電路拓?fù)?/span>58
• 5.1.2 控制電路結(jié)構(gòu)58-59
• 5.2 無位置系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)59-62
• 5.2.1 主程序結(jié)構(gòu)流程圖59-60
• 5.2.2 中斷程序結(jié)構(gòu)60-62
• 5.3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及結(jié)果分析62-66
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)62
• 5.3.2 電感極值處無位置實(shí)驗(yàn)62-64
• 5.3.3 單閾值電流無位置實(shí)驗(yàn)64-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-74
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄74-75
• 附錄B 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目75

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本文編號(hào)：761983