開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在空壓機(jī)、渣漿泵中的應(yīng)用

開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì) 摘要：開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)（srm）的模型是進(jìn)行srm的仿真和性能 預(yù)測(cè)、控制算法設(shè)計(jì)等研究的基礎(chǔ)。該項(xiàng)目所用500?w電機(jī)模型是 在matlab平臺(tái)下基于srm的物理特性所建立的srm查找表模 型，并基于該模型，建立了srm仿真系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)模型仿真系統(tǒng)srm 1開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的建模問(wèn)題 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的非線性使其性能的精確分析和計(jì)算較為困難。由 于srm電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子采用雙凸極結(jié)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)其定、轉(zhuǎn) 子極身存在著顯著的邊緣效應(yīng)和高度局部飽和，從而引起了整個(gè)磁路 的高度非線性，其每相繞組的電感是電流和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置角的非線 性函數(shù)，很難準(zhǔn)確建立srm電機(jī)的非線性電感模型，因此如何建立 比較精確的srm電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，是國(guó)內(nèi)外廣大學(xué)者一直研究的問(wèn) 題。 2srm模型數(shù)據(jù)的獲取 目前，關(guān)于srm電

以四相8/6極、5.5kw開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)為研究對(duì)象,以tms320f240型dsp為控制器核心,采用最少開(kāi)關(guān)器件的功率變換器主電路,主功率開(kāi)關(guān)器件選用igbt,設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)表明該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,調(diào)速性能優(yōu)良。

開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)(srm)的模型是進(jìn)行srm的仿真和性能預(yù)測(cè)、控制算法設(shè)計(jì)等研究的基礎(chǔ)。該項(xiàng)目所用500w電機(jī)模型是在matlab平臺(tái)下基于srm的物理特性所建立的srm查找表模型,并基于該模型,建立了srm仿真系統(tǒng)。

介紹了單神經(jīng)元自適應(yīng)pid算法原理,提出了以單神經(jīng)元自適應(yīng)pid控制算法為核心的四相8/6極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)。以mcs80c196kc單片機(jī)作為控制器,對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的硬件電路和軟件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了單神經(jīng)元pid自適應(yīng)控制算法在開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)證明,該控制算法有助于改善開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的調(diào)速性能。

分析了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,在matlab/simulink環(huán)境下建立了相繞組數(shù)學(xué)模型、電流置換比較環(huán)節(jié)、功率變換電路模型,結(jié)合這幾個(gè)模塊在電流斬波控制階段,做了低速重載仿真分析。仿真分析證明此方法的適用性,為sr電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)提供了一種方法。

開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（switchedrelcutancemotordrive，簡(jiǎn)稱(chēng)srd）是由開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，電力電子開(kāi)關(guān)電路及驅(qū)動(dòng)控制部分組成的高性能調(diào)速系統(tǒng)。相對(duì)于直流調(diào)速系統(tǒng)和pwm變頻調(diào)速系統(tǒng)，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)綜合性能優(yōu)越，在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的運(yùn)行效果和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。本文以80c196kc單片機(jī)為數(shù)字控制器核心，進(jìn)行了系統(tǒng)控制器的硬件設(shè)計(jì)，并給出了硬件電路原理示意圖：包括單片機(jī)及附屬電路、鍵盤(pán)與顯示電路、位置檢測(cè)電路、功率變換器電路的示意圖；

五相開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)(srm)相對(duì)于常用的三相、四相srm來(lái)說(shuō)其技術(shù)難度較大,但轉(zhuǎn)矩波動(dòng)更小,運(yùn)行更加平穩(wěn)。結(jié)合近期實(shí)際研制的一種1.1kw五相srm調(diào)速系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)1.1kw系統(tǒng))闡述了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)時(shí)的一些要點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用證明該系統(tǒng)收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

i 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（switchedreluctncedrive，簡(jiǎn)稱(chēng)srd）是由開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng) 機(jī)、電力電子開(kāi)關(guān)電路及驅(qū)動(dòng)控制部分組成的高性能調(diào)速系統(tǒng)。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單堅(jiān)固、成本低、容錯(cuò)能力強(qiáng)、調(diào)速范圍寬、低速轉(zhuǎn)矩大、起動(dòng)電流小、轉(zhuǎn)速精度高、耐 高溫、可頻繁起動(dòng)制動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，又在高度發(fā)展的電力電子和微機(jī)控制技術(shù)的支持下獲得了 良好的可控性能。因此，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在驅(qū)動(dòng)調(diào)速領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 本文首先介紹了課題研究背景和意義。給出了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)的組成、運(yùn)行原 理和控制方式。給出了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的控制策略。在matlab/simulink交互式仿真集成環(huán) 境下，對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模、仿真及分析。接著，給出了開(kāi)關(guān)磁阻控制系統(tǒng)的 硬件、軟件設(shè)計(jì)方案。主要包括：dsptms320lf2407最小系統(tǒng)、位置檢測(cè)電路、電

介紹了以tms320f2407芯片為核心的高性能數(shù)字化srd控制器的設(shè)計(jì),給出了硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)策略,并對(duì)其中功率變換器的設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)給出了詳細(xì)說(shuō)明。本系統(tǒng)具有良好的調(diào)速性能和控制特性。

為了提高礦用機(jī)車(chē)在復(fù)雜煤礦井下的工作性能和效率,提出了直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制(ditc)與徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)rbf-pid結(jié)合的控制算法.建立srm控制系統(tǒng)的simulink仿真模型,仿真結(jié)果表明:該方法不僅能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)pid控制參數(shù)整定、響應(yīng)速度快、控制精度高等優(yōu)點(diǎn),且具有較強(qiáng)的自適應(yīng)性、魯棒性和抗干擾能力.

開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的非線性及變結(jié)構(gòu)、變參數(shù)等特點(diǎn)使得常規(guī)的pi控制方式難以獲得理想的控制性能。采用模糊控制和傳統(tǒng)pi控制相結(jié)合的方式對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行控制。模糊控制使控制器根據(jù)系統(tǒng)的偏差和偏差的變化率來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)pi的參數(shù),完成了對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制,實(shí)現(xiàn)了對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)的要求。

通過(guò)比較龍門(mén)刨床幾種常用的電力拖動(dòng)方案,介紹了用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)改造龍門(mén)刨床的巨大優(yōu)越性。

開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)是典型的機(jī)電一體化電機(jī)控制系統(tǒng)。該文以四相8/6極、5．5kw開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(srm)為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)了基于tms320f240的調(diào)速系統(tǒng)控制器和外圍電路。針對(duì)常用的幾種控制方法,給出了硬件電路的具體結(jié)構(gòu)。結(jié)果證明,采用該控制器電機(jī)能可靠穩(wěn)定地運(yùn)行。

隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和控制理論的迅猛發(fā)展,開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)得到了快速的發(fā)展,正逐步從理論研究走向行業(yè)應(yīng)用。目前主要采用交流調(diào)速系統(tǒng)和直流有刷調(diào)速系統(tǒng)。這兩種調(diào)速系統(tǒng)都存在制造成本高、效率低等問(wèn)題,并且仍然沒(méi)有合適的解決方法。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)憑借自身高速高效、穩(wěn)定可靠、過(guò)載能力強(qiáng)等特點(diǎn),有望彌補(bǔ)升降設(shè)備現(xiàn)有調(diào)速系統(tǒng)的不足,在升降設(shè)備中取得良好的應(yīng)用。該文首先闡述了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)工作原理,然后具體介紹了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的軟件架構(gòu),根據(jù)電機(jī)的實(shí)際磁鏈數(shù)據(jù),在matlab/simulink仿真環(huán)境下建立了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的仿真系統(tǒng),針對(duì)電機(jī)重載啟動(dòng)、最佳開(kāi)通區(qū)間運(yùn)行以及制動(dòng)運(yùn)行等工作狀態(tài)做了仿真。

通過(guò)結(jié)合開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的兩種控制方式——電流斬波控制和角度位置控制,在matlab/simulink的環(huán)境下建立仿真模型,使得開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)速能在0~10000r/min的寬范圍內(nèi)進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)。仿真結(jié)果表明,該仿真模型設(shè)計(jì)較為合理,對(duì)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)能夠達(dá)到預(yù)期效果。

介紹了嵌入式plc系統(tǒng)的特點(diǎn)、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),同時(shí)詳細(xì)分析了嵌入式plc在電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用。

以tms320f2407芯片為核心,進(jìn)行高性能數(shù)字化srd控制器的設(shè)計(jì),給出了硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)策略。并對(duì)其中功率變換器的設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)給出了詳細(xì)說(shuō)明。本系統(tǒng)具有良好的調(diào)速性能和控制特性。

介紹了一個(gè)基于plc,采用開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng),此系統(tǒng)應(yīng)用于織機(jī)主傳動(dòng)統(tǒng),可減少織機(jī)的傳動(dòng)鏈和能耗,提高織機(jī)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。

為抑制開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)(srm)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),從電機(jī)設(shè)計(jì)和控制的角度出發(fā)都需要快速、正確地獲取其磁鏈和轉(zhuǎn)矩模型。本文根據(jù)srm磁鏈隨角度、電流的變化特點(diǎn),取6個(gè)特殊轉(zhuǎn)子位置處的磁鏈數(shù)據(jù),用七次多項(xiàng)式函數(shù)來(lái)建立srm磁鏈模型和轉(zhuǎn)矩模型,與有限元計(jì)算結(jié)果對(duì)比表明,所提方法具有快速和準(zhǔn)確性。

電子論文-PLC在空壓機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用

開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)研究的 背景及意義 一、項(xiàng)目目的與意義 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)設(shè)計(jì)及其在礦山機(jī)械中的應(yīng)用研究項(xiàng)目屬于《國(guó)家 中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）》中工業(yè)節(jié)能（機(jī)電產(chǎn) 品節(jié)能）、基礎(chǔ)件和通用部件的重點(diǎn)支持領(lǐng)域，同時(shí)符合《湖南省加 快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)總體規(guī)劃綱要》高效節(jié)能制造產(chǎn)業(yè)中節(jié) 能電機(jī)重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。 開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(srd)調(diào)速系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)和電力電子技術(shù)的 控制器及開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的新型調(diào)速系統(tǒng)，由開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)與微機(jī) 智能控制器兩個(gè)部分組成。開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是效 率高、節(jié)能效果好、調(diào)速范圍廣、無(wú)啟動(dòng)沖擊電流、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、控 制靈活，此外還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固可靠、成本低等優(yōu)點(diǎn)。除可以取 代已有的電氣傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)(如直流調(diào)速系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng))外，開(kāi) 關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)還十分適用于礦山井下機(jī)電設(shè)備需要重載啟 動(dòng)、頻繁啟動(dòng)、正反轉(zhuǎn)

針對(duì)單極性勵(lì)磁時(shí)四相8/6結(jié)構(gòu)分塊轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的定子磁通沖突問(wèn)題,把雙極性勵(lì)磁方法應(yīng)用于四相8/6結(jié)構(gòu)分塊轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),基于2d有限元建立雙極性分塊轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的場(chǎng)路耦合模型,計(jì)算雙極性分塊轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的電流、轉(zhuǎn)矩及銅耗,并在(r,θ)坐標(biāo)系中細(xì)致描述定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心特征區(qū)域的磁密周期性變化規(guī)律,最后應(yīng)用雙頻法分離鐵損獲得鐵心的渦流損耗和磁滯損耗。計(jì)算結(jié)果表明,與同等雙極性勵(lì)磁的8/6結(jié)構(gòu)雙極性普通開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)相比,8/6結(jié)構(gòu)雙極性分塊轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大,但銅耗減小約32%,鐵耗減小約35%。