基于全桥变换器的同步电动机励磁控制系统研究的中期报告.docx

基于全桥变换器的同步电动机励磁控制系统研究的中期报告 中期报告 一、课题研究背景与意义 同步电动机是广泛应用于各类工业设备的重要电动机种类，其高效性、精度高等优点受到广泛认可，其调速系统对于工业生产的稳定性和节能程度有重要影响。因此，针对同步电动机的励磁控制系统的优化研究具有很高的实际应用价值。 而全桥变换器是一种可以将输入直流电源变换为交流电源的电力电子装置，其应用广泛，相对于其它类型的变换器（如半桥变换器、全控桥变换器等）具有输出电压高、电流经过的器件低等优点，且可以用于大功率的应用场景中。因此，全桥变换器被广泛应用于各类工业生产中，也被用于励磁控制系统中。 因此，本课题的研究意义在于探讨利用全桥变换器构建同步电动机的励磁控制系统的可行性、技术难点以及应用前景，并对其进行优化。 二、文献综述 1. 励磁方法 同步电动机的励磁方法一般分为直流励磁、感应励磁、永磁励磁等方法。其中，对于大功率同步电动机，直流励磁是应用较广泛的一种方法，其可以通过转子上的励磁绕组、从外界提供直流电源等方式实现。 2. 全桥变换器 全桥变换器是一种由四个交流电开关构成的电力电子装置，将输入直流电源转化为交流电源。其中，应用最为广泛的是开关频率为几十kHz的全桥变换器，使用普通的二极管进行反向恢复，用单向开关和双向受电二极管进行同步整流。 3. 励磁控制系统 同步电动机励磁控制系统主要由电源、控制系统和同步电动机三部分组成。其中，控制系统可以实现对同步电动机的转速、励磁电流和电压等参数的控制，进而控制同步电动机。现有的控制方法一般分为模拟控制和数字控制两种方法。模拟控制主要通过模拟电路和控制器实现，数字控制则通过高速计算机和数字信号处理器实现。 三、预期研究成果 （1）探讨利用全桥变换器构建同步电动机的励磁控制系统的可行性。 （2）研究全桥变换器在同步电动机励磁系统中的应用。 （3）探讨同步电动机励磁控制系统的数字化控制方法。 （4）建立同步电动机励磁控制系统数学模型，进行仿真研究和实验验证。 （5）优化同步电动机励磁控制系统的性能。 四、研究计划及进度安排 （1）阅读文献，了解同步电动机励磁控制系统及其优化方法，预计完成时间为两周。 （2）构建同步电动机励磁控制系统的数学模型，预计完成时间为三周。 （3）研究全桥变换器在同步电动机励磁控制系统中的应用，预计完成时间为两周。 （4）探讨同步电动机励磁控制系统的数字化控制方法，预计完成时间为两周。 （5）对同步电动机励磁控制系统进行仿真研究，预计完成时间为两周。 （6）进行同步电动机励磁控制系统的实验验证，预计完成时间为三周。 （7）对同步电动机励磁控制系统进行优化，预计完成时间为两周。 （8）撰写论文并完成中期报告，预计完成时间为两周。