本文關鍵詞：高溫環(huán)境下永磁電機驅動系統(tǒng)研究　出處：《哈爾濱工業(yè)大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著現(xiàn)代社會對于能源需求的增大以及當前資源的逐漸匱乏,人們漸漸將目光瞄準太空資源、深海資源以及深地資源。處在當下風云變幻的世界大局勢下,對于太空資源、深海資源以及深地資源的發(fā)掘已經(jīng)成為各個有野心的國家的重大戰(zhàn)略。而對于太空、深海、深地等資源的勘探與開發(fā)需要相關的設備和技術,太空、深海、深地決定了勘探與開發(fā)的環(huán)境,高溫、低溫、高壓等極端環(huán)境。因此,對于適應這些極端環(huán)境的相關設備、技術的研制和開發(fā)逐漸變得越來越重要。掌握了相關技術的國家必將在未來國際局勢的競爭與博弈中占據(jù)有利的地位。電機作為各種勘探與開發(fā)的核心以及執(zhí)行部件,其正常運行與否關系到整個設備的工作狀況。所以,把極端環(huán)境下電機驅動系統(tǒng)的適應性作為研究的重點。本課題選取極端環(huán)境中的高溫狀況對永磁電機的驅動系統(tǒng)進行相關研究。鑒于電子元器件是構成電機驅動系統(tǒng)以及其他各種驅動電路的基本,因此,電機驅動電路的高溫適應性決定于電子元器件的高溫適應性�，F(xiàn)有的電子元器件中,有些可以耐受高溫的核心元器件對我國是禁運的,有些元器件在正常運行時標稱溫度值并未達到需求的工作環(huán)境溫度。本文正是在此背景下研究器件的超額使用用以實現(xiàn)極端環(huán)境下的控制。為了實現(xiàn)在高溫下電機驅動系統(tǒng)的功能,通過分立元件如運放、電容等搭建控制器替代傳統(tǒng)數(shù)字集成控制器,如DSP、MCU等,以解決關鍵元器件禁運問題,另外分立元件搭建控制器雖然實現(xiàn)功能相對單一,但其較低的硬件成本、在高溫惡劣環(huán)境下較強的抗干擾能力和容易調(diào)試等優(yōu)點足以在高溫環(huán)境下實現(xiàn)特定功能。本文通過采用在恒溫箱中進行主要電子元器件的高溫試驗,用以測定器件主要參數(shù)的變化規(guī)律,并對不同種器件的變化規(guī)律進行分析對比,為后文對控制電路特性的影響分析奠定基礎并且為相關設計人員提供參考。本文在常用電子元器件試驗規(guī)律的基礎上在saber軟件中仿真分析電子元器件變化給驅動電路控制特性帶來的影響,為了分析方便,文中選取了開關電源、無刷直流電機驅動控制器以及電機驅動中常用的濾波器、過流保護、鎖相環(huán)等電路進行仿真,并對高溫環(huán)境下的MOSFET的開關損耗以及因此而造成的溫升進行了仿真分析。然后在仿真模型的基礎上建立相關控制系統(tǒng)的數(shù)學模型,運用波特圖對模型中各種參數(shù)變化對性能造成的影響進行分析。運用根軌跡的方法找出某些元器件在高溫環(huán)境下正常工作的區(qū)域范圍,為高溫環(huán)境驅動器設計提供依據(jù),并用saber進行了仿真驗證。最后,選取永磁電機驅動系統(tǒng)中常用的子系統(tǒng)如濾波器、保護電路、鎖相環(huán)等進行高溫環(huán)境下的實物實驗,用以驗證并分析高溫環(huán)境對驅動器可能帶來的影響。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM351

【參考文獻】

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本文編號：1310738