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基于DSP的高速开关磁阻电机起动控制开题报告

 2021-12-26 04:12  

全文总字数:4420字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

srm电机结构简单、成本低、适用于高速。转子上没有任何形式的绕组、永磁体、滑环等,定子上只有简单的集中绕组,绕组端部较短,没有相间跨接线,因此sr电机的结构比鼠笼式感应电动机还要简单。它的各相单独工作,系统可靠性高,功率电路比较简单。sr电机的转矩与电流极性无关,只需要单方向的电流激励,因此在理论上功率变换器电路中每相可以只用一个可控开关元件,而且每个可控开关元件都与电机绕组串联,不会出现像交流电机pwm逆变器那样有电源直通短路的危险,所以功率变换器电路简单,可靠性高。

因此本项目的意义有是通过开关磁阻电机设计的研究,实现高效节能电机产业数字化、精细化、智能化的重大突破,促进电机行业向绿色、环保、节能方向进行结构调整,从而形成我国开关磁阻电机调速系统战略性新兴产业,加快srd 产业化的进程。

本人通过研究开关磁阻电机的控制原理,能够深入了解开关磁阻电机的工作原理,系统特点,优缺点,并且对电机领域有一定得了解,开关磁阻电机作为最新一代无级调速系统尚处于深化研究开发、不断完善提高的阶段,其应用领域也在不断扩展之中,由于srd优良的调速性能和极高的性价比,一旦推广普及可产生良好的经济效益和社会效益。

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2. 研究的基本内容

主要研究内容包括:

(1)研究分析开关磁阻电机基本结构和基本工作原理,依据其双凸极结构以及“磁阻最小原则”,比较各种结构电机,选择三相12/8电机作为研究对象。

(2)研究分析开关磁阻电机的基本数学模型,包括电路方程、机械方程、机电联系方程和线性模型等。分析其工作特性,确定较优的三相12/8开关磁阻电机的控制方案。(3)针对三相12/8开关磁阻电机设计硬件。主要是驱动电路和功率变换器电路的设计。硬件要求六路驱动控制信号和采用不对称半桥拓扑结构的功率变换器,从而实现对三相12/8开关磁阻电机的控制。(4)研究分析三相12/8开关磁阻电机自启动问题。通过光电位置传感器获得开关磁阻电机的位置信息,利用三相高低电平六种变化状态来控制开关管的开通与闭合,从而实现三相12/8开关磁阻电机的自启动。(5)研究分析三相12/8开关磁阻电机运动过程中,对其采用电流斩波控制方法。方案一是设定电流斩波上限和下限来控制开关管的开通与闭合;方案二是设定电流斩波上限和关断时间俩控制开关管的开通与闭合。分析两种方案的适用性,选择较为合适的方案来控制三相12/8开关磁阻电机。同时研究分析在电机的运转过程中,对其使用基于滞环的斩波控制,主要是实现当某相主开关管导通时,相电流从零开始上升;当相电流超过参考电流且偏差大于滞环比较器的环宽时,主开关管关断;当相电流低于参考电流且偏差大于滞环比较器的环宽时,主开关管重新导通。

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3. 实施方案、进度安排及预期效果

1. 2017.3.1-2017.3.8,看中文文献,并总结每篇文档,筛选对自己有用的资料;

2. 2017.3.11-2.17.3.15,看英文文献并且翻译一篇贴合自己论文主题的优秀文献;

3. 2017.3.16-2017.3.20,分析开关磁阻电机的基本原理,确定srm的基本数学模型,了解srm的控制思路;

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4. 参考文献

[1]吴红星。开关磁阻电机系统理论与控制技术[m].北京:中国电力出版社,2010

[2]吴建华.开关磁阻电机设计与应用[m].北京:机械工业出版社,2000.

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