開關(guān)磁阻電機（SRM）因其結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)良、環(huán)境適應(yīng)性好等特點得到廣泛應(yīng)用。開關(guān)磁阻電機的穩(wěn)定運行依賴于準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子位置信息,傳統(tǒng)的位置傳感器中光電傳感器與霍爾位置傳感器會受到工作環(huán)境中高溫、油污、粉塵的影響,而電渦流傳感器（ECS）是一種無接觸的電磁式傳感器,與開關(guān)磁阻電機特性相匹配。目前電渦流傳感器的研究多側(cè)重于無損探傷與距離檢測,將電渦流傳感器優(yōu)秀的檢測能力與轉(zhuǎn)子位置信息結(jié)合起來,設(shè)計用于開關(guān)磁阻電機的電渦流傳感器轉(zhuǎn)子位置檢測方案具有研究意義。ANSYS軟件具有強大的電磁場有限元建模和分析能力,使用ANSYS建立應(yīng)用于開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)子位置檢測的電渦流傳感器三維電磁場模型,仿真得到其電磁特性。根據(jù)一個周期內(nèi)探頭線圈等效阻抗變化曲線的分析,提出將探頭線圈等效電阻作為檢測量進行檢波分析的測量方法。測量電路通過測量探頭線圈消耗有功功率的方法實現(xiàn)檢測等效電阻的目的,電路根據(jù)功能分為電流源轉(zhuǎn)換模塊、乘法器模塊、低通濾波模塊、電壓放大及比較模塊,在saber中對電路功能進行仿真,驗證了測量電路的合理性。使用Altium Designer軟件繪制原理圖及PCB板,繞制探頭線圈、焊接電路板并搭建實... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
注釋表
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)子位置檢測技術(shù)綜述
        1.2.1 開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)子位置檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 目前開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)子位置檢測方案的不足
    1.3 電渦流檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
        1.3.1 電渦流檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 電渦流檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢
    1.4 本文的研究意義及研究內(nèi)容
        1.4.1 研究意義與創(chuàng)新點
        1.4.2 研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第二章 電渦流傳感器檢測技術(shù)基本原理
    2.1 引言
    2.2 電磁場基本理論
        2.2.1 麥克斯韋方程組
        2.2.2 電磁場分析中的物質(zhì)本構(gòu)關(guān)系
        2.2.3 電磁場分析中的邊界條件
    2.3 電渦流傳感器基礎(chǔ)理論
        2.3.1 電渦流傳感器的的工作原理
        2.3.2 電渦流傳感器等效電路
    2.4 帶磁芯的電渦流傳感器理論研究
        2.4.1 帶磁芯的電渦流傳感器數(shù)學(xué)模型
        2.4.2 帶磁芯的電渦流傳感器阻抗解析式
    2.5 電渦流傳感器應(yīng)用于開關(guān)磁阻電機位置檢測
        2.5.1 電渦流傳感器的設(shè)計
        2.5.2 應(yīng)用于開關(guān)磁阻電機的檢測方法
    2.6 本章小結(jié)
第三章 電渦流傳感器轉(zhuǎn)子位置檢測方案的三維建模與有限元分析
    3.1 引言
    3.2 有限元分析基本理論
        3.2.1 有限元分析一般過程
        3.2.2 ANSYS軟件及APDL語言介紹
    3.3 電渦流傳感器的三維有限元建模
        3.3.1 問題定義
        3.3.2 幾何建模
        3.3.3 定義單元類型及實常數(shù)
        3.3.4 定義材料屬性
        3.3.5 網(wǎng)格劃分
        3.3.6 定義邊界條件
    3.4 加載求解與后處理
    3.5 仿真結(jié)果分析
        3.5.1 電渦流傳感器電磁特性
        3.5.2 電渦流傳感器渦流效應(yīng)分析
        3.5.3 電渦流傳感器輸出阻抗分析
        3.5.4 激勵頻率對輸出電阻影響分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 ECS位置檢測方案測量電路的設(shè)計與仿真
    4.1 引言
    4.2 傳統(tǒng)電渦流傳感器測量電路設(shè)計
        4.2.1 電橋法
        4.2.2 諧振法
        4.2.3 應(yīng)用于轉(zhuǎn)子位置檢測的測量電路實現(xiàn)方案
    4.3 測量電路具體模塊設(shè)計
        4.3.1 正弦信號產(chǎn)生電路
        4.3.2 電流源轉(zhuǎn)換模塊
        4.3.3 乘法電路模塊
        4.3.4 濾波電路模塊
        4.3.5 電壓放大及比較模塊
    4.4 總電路仿真與驗證
    4.5 本章小結(jié)
第五章 ECS位置檢測方案的PCB繪制與電路測試
    5.1 引言
    5.2 測量電路PCB板的設(shè)計與制作
        5.2.1 元器件選擇
        5.2.2 測量電路原理圖繪制
        5.2.3 PCB板的布局與繪制
        5.2.4 PCB板制作與實驗平臺的搭建
    5.3 PCB模塊功能測試
        5.3.1 晶振模塊
        5.3.2 低通濾波模塊
        5.3.3 電流源轉(zhuǎn)換模塊
        5.3.4 放大電路模塊
    5.4測量電路總體實驗
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
在學(xué)期間研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻】：
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本文編號：3147504