论文题目: 盘式无铁心永磁同步电动机控制性能分析和控制方法研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 电机与电器
作者: 丁亚明
导师: 王晓远
关键词: 无铁心,永磁同步,矢量
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 盘式永磁同步电动机具有重量轻、体积小、结构紧凑、转子无损耗、转子的转动惯量小、机电时间常数小、转矩/重量比大、低速运行平稳、可以制成多气隙组合式结构以进一步提高转矩等特点,其在数控机床、机器人、电动车、电梯、家用电器等场合具有广阔的应用前景,是一种较理想的驱动装置。盘式无铁心永磁同步电动机是在盘式永磁同步电动机的基础上,将无铁心结构和Halbach型永磁体阵列应用到其中,从而使得电机的质量大为减轻,功率密度提高,振动噪声降低,效率提高。对盘式无铁心永磁同步电动机的控制应从此种电机的自身特点出发,结合普通永磁同步电动机的控制方法进行探讨,以期最大限度地发挥它的自身优势,满足生产、生活应用的要求。本课题研究的主要内容分为以下三部分:1.通过对盘式无铁心永磁同步电动机结构的分析,总结此种电机运行中的特点,及其在控制中与普通永磁同步电动机的不同之处。2.在MATLAB中,以传统永磁同步电动机的控制模型为基础,通过改进,得到盘式无铁心永磁同步电动机的控制模型。在仿真研究中,分析盘式无铁心永磁同步电动机的控制方法,并分析在控制中其性能表现与普通永磁同步电动机的区别。3.根据前面设计好的盘式无铁心永磁同步电动机的控制方法,搭建DSP调速控制系统硬件,编写软件,对现有电机进行实验,从而验证理论性问题。作为一种新型电机,盘式无铁心永磁同步电动机还处于研究阶段,对其控制的实现和对其在控制中表现的研究还处于空白。本课题针对盘式无铁心永磁同步电动机自身的特点,并借助于普通永磁同步电动机的控制理论,研究了盘式无铁心永磁同步电动机的性能特性和控制方法,比较了它与普通永磁同步电动机的不同之处。文中对盘式无铁心永磁同步电动机的参数、起动、控制策略等都有较为细致的、全新的讨论,弥补了这方面的空白。研究成果为此种电机的应用提供了一定的理论基础和实际调速控制经验。
论文目录:
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 盘式无铁心永磁同步电动机的发展现状
1.1.1 概述
1.1.2 盘式无铁心永磁同步电动机的优点
1.2 盘式无铁心永磁同步电动机的控制方法概述
1.3 课题研究的目的和意义
1.4 课题研究的内容
第二章 盘式无铁心永磁同步电动机的结构及控制性能分析
2.1 永磁电机的发展概况
2.2 盘式永磁同步电动机的基本结构
2.3 基于 Halbach 阵列的盘式无铁心永磁同步电动机
2.4 基于Halbach 阵列的盘式无铁心永磁同步电动机的控制性能分析
2.4.1 无铁心定子绕组对性能影响的分析
2.4.2 Halbach 阵列转子对性能影响的分析
第三章 盘式无铁心永磁同步电动机的矢量控制策略
3.1 同步电动机的变频调速方法
3.1.1 同步电动机变频调速的基本原理
3.1.2 永磁同步电动机变频调速的基本方法
3.2 盘式无铁心永磁同步电动机的矢量控制数学模型
3.2.1 推导矢量控制数学模型的假设
3.2.2 矢量控制中的坐标变换
3.2.3 盘式无铁心永磁同步电动机的矢量模型
3.3 盘式无铁心永磁同步电动机矢量控制的实现
3.3.1 矢量控制的基本思路
3.3.2 实现盘式无铁心永磁同步电动机的矢量控制
第四章 盘式无铁心永磁同步电动机的控制系统仿真
4.1 MATLAB 及SIMULINK 简介
4.2 盘式无铁心永磁同步电动机的控制系统仿真模型的建立
4.3 盘式无铁心永磁同步电动机的矢量控制系统的仿真结果
第五章 盘式无铁心永磁同步电动机调速控制系统设计和实验
5.1 DSP 概述及TMS320LF2407 特点
5.1.1 DSP 概述
5.1.2 TMS320LF2407 特点
5.2 盘式无铁心永磁同步电动机调速控制系统硬件设计
5.2.1 调速控制系统硬件基本组成
5.2.2 系统主电路
5.2.3 系统控制电路
5.2.4 系统检测电路
5.3 盘式无铁心永磁同步电动机调速控制系统软件设计
5.3.1 DSP 开发软件简介
5.3.2 基于 DSP 的调速控制系统软件设计
5.3.3 PWM 在DSP 中的设计
5.4 盘式无铁心永磁同步电动机调速控制系统实验
第六章 结论
参考文献
硕士期间发表论文和参加科研情况说明
致谢
发布时间: 2007-04-17
参考文献
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