高效节能型开关磁阻电机控制系统研究设计.doc
目录TOC\o1-3\h\z\u
摘要 I
Abstract II
第1章绪论 1
1.1开关磁阻电机的开展概况 1
国外开展概况 1
1.1.2国内开展概况 2
1.2开关磁阻电机控制系统的组成与性能特点 3
开关磁阻电机控制系统的组成 3
1.2.2开关磁阻电机调速系统其主要特点 3
1.3开关磁阻电机调速系统的研究方向 4
1.4本文的主要研究内容 6
第2章SR电机控制系统的根本原理和数学模型 7
2.1SR电机根本结构及原理 7
开关磁阻电机的根本结构 7
2.2开关磁阻电机的数学模型 9
2.2.2数学模型的求解方法 10
2.3开关磁阻电机工作的根本分析 11
2.3.1电感与转子位置角的关系 11
2.3.2电磁转矩的分析 12
2.3.3绕组电流的分析 13
2.3.4转速的控制 14
2.4开关磁阻电机控制系统工作过程及控制策略 15
2.4.1开关磁阻电机控制系统的工作过程 15
开关磁阻电机调速系统的控制策略 15
2.4.3SR电机调速系统根本控制策略分类 16
第3章开关磁阻电机控制系统硬件设计 18
3.1基于LPC2101控制器的SRD系统硬件结构设计 18
3.2功率变换器的整体设计 20
3.2.1常用功率变换器主电路结构形式 20
3.2.2主开关器件的选择 23
3.2.3功率变换器的设计 24
3.2.4功率电路的相开关通断时刻 26
3.3IGBT驱动电路的设计 27
3.4位置检测单元的硬件设计 28
3.5速度给定信号的硬件电路 29
3.6电流检测电路 30
3.7低速电流斩波电路 31
3.8高速电压斩波电路 32
第4章开关磁阻电机的软件设计 33
4.1主程序框架 33
4.2初始化子程序 33
4.3相逻辑判断子程序 35
4.4测速子程序 36
4.5数字滤波子程序 36
4.6脉宽控制子程序 37
4.7运行控制子程序 38
4.8本章小结 39
第5章试验结果数据分析 40
5.1实验装置 40
5.2实验测试 41
结束语 44
参考文献 46
致谢 47
高效节能型开关磁阻电机控制系统研究
摘要:开关磁阻电机是电机技术与现代电力电子技术、微机控制技术相结合的产物,既具有结构简单巩固、本钱低、容错能力强,耐高温等优点,又在高度开展的电力电子和微机控制技术的支持下获得了良好的可控性能,目前己经在多个工业部门得到应用。因此,开关磁阻电机在控制调速领域有着良好的开展前景。
首先,本文结合大量的文献资料,全面总结和分析了当前开关磁阻电机调速系统的几大优势,进一步明确了在科研中加强开发开关磁阻电机调速系统的意义。其次,论文对以微处理器为控制核心的高效节能型开关磁阻电动机控制系统进行了研究,得出基于有位置传感器检测的控制方案。论文简要概述了SRD系统开展过程、开展方向,以及SRD系统的根本结构、工作原理和特点;基于单片机控制技术和电力电子变流技术,开发设计了一套以LPC2101为核心的控制系统硬件设计,针对SR电机的控制特点,充分利用了微处理器的硬件资源,设计了相应的外围硬件检测、保护、控制及人机接口电路,使控制系统结构紧凑,可靠性高;系统的控制软件设计,采用模块化的程序设计方法,增强了系统的可读性及可维护性,实现了一种电压和电流控制;结合系统的硬件设计,开发了相应的软件模块,使系统具有完善的保护和控制性能。
关词键:开关磁阻电机、微处理器、控制系统
Efficientenergy-savingswitchedreluctancemotorcontrolsystemresearch
Abstract:Astherepresentationofmodernelectricalmachines,switchedreluctancemachinecombinestheelectricalmachinetheorieswiththemodernpowerelectronictechniqueandtheadvancedmicroprocessorcontroltechnique,whichnotonlyhaslow-coststrongstructu