传统开环运行的三相混合式步进电动机驱动系统中存在着振荡和失步等不足之处。本文针对这种情况,通过对理想化三相混合式步进电动机数学模型的分析,把三相混合式步进电动机视为一种低速同步电动机。同时,结合电流跟踪型PWM控制方式及恒流斩波驱动的工作原理,设计了基于数字信号处理器TMS320F2812的全数字三相混合式步进电动机正弦波细分驱动系统。 首先,本文从三相混合式步进电动机的数学模型出发,对步进电动机的细分驱动方式进行了研究,分析了步进电动机连续均匀旋转的工作机理。然后分析了步进电动机的运行特性及细分控制的必要性,进而分析了细分驱动对改善步进电动机运行性能的作用,并针对细分运行的一些不足之处,提出了均匀细分恒转矩控制的方案。理论分析表明,在混合式步进电动机的三相定子绕组中通以互差120°的正弦波电流时,可得到类似同步机的转矩特性,使电动机均匀旋转。 本系统硬件电路以TMS320F2812为核心,采用正弦波细分和电流跟踪型脉宽调制(PWM)技术实现三相混合式步进电动机的细分控制,使三相定子绕组电流严格跟踪电流给定信号变化。应用IR公司的IR2130集成驱动芯片进行了步进电动机驱动系统的功率驱动环节的设计,节省了板上空间,减小了装置体积。同时从装置可靠性出发,设计了一套安全可靠的硬件保护电路。 实验结果表明,本文所设计的三相混合式步进电动机正弦波细分驱动器具有优良的控制性能。细分运行时减弱了混合式步进电动机的低速振动和噪声,使电动机运行平稳,并改善了其低频运行性能。
上传时间: 2013-06-27
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随着国内交流伺服电机等硬件技术逐步成熟,高运算能力的控制芯片与电机控制技术相结合,具有高效、节能和可移植性好等特点,这样使得交流伺服系统成为现代电机伺服驱动系统的一个发展趋势。 本文主要是基于MCU研究和设计了交流永磁电机位置伺服控制系统。针对三相永磁同步电机的物理方程,通过坐标转换,在d-q旋转坐标系下建立转矩方程,采用Id=0的矢量控制策略,建立一套完整的全数字交流位置伺服控制系统。 硬件方面,采用的是瑞萨公司专用电机控制Tiny系列芯片M30262F8作为控制芯片,并由三菱公司的第三代IPM模块PS21564实现功率驱动,简化了系统电路,缩小了系统的体积,提高了系统的可靠性。由交流电流传感器检测三相定子绕组电流;由增量式磁性编码器检测永磁转子位置,并设计一种比较快速的转子初始检测方法。 软件方面,采用结构化语言C和单片机M16C汇编语言混编,实现了单片机初始化、三环控制、电流跟随型PWM控制,提高编写代码的效率,同时保证系统的实时控制性能;由软件方式实现经典PID控制和简单模糊控制相结合构成“串联校正”闭环控制系统,提高了系统的快速性和抗干扰能力。此外,本文对控制策略进行了研究,阐述了模糊PID控制策略;还介绍了SPWM、SVPWM和跟随型PWM调制。 实验结果表明,本文所设计的伺服控制系统能实现电机的启动,调速和定位等,并能达到系统的性能指标。
上传时间: 2013-05-19
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磁通反向电机(FRM)是一种新型的双凸极永磁(DSPM)电机,它把高磁能的永磁体放在定子极的表面,永磁体易于安装.随着转子旋转,FRM定子绕组所交链的永磁磁通改变极性,这意味着比磁通脉振产生更大的磁通变化.由于FRM的绕组利用率高、结构简单、转动惯量小及适于高速运转等优点,可广泛应用于汽车制造业、航空航天等工业领域.本文将从模型建立、分析方法、性能分析等方面对该电机进行深入研究.首先,为了解FRM基本理论和掌握其基本规律,写出FRM的基本方程式;由于电机的双凸极结构以及饱和和非线性的影响,整个系统为一强非线性系统.对该电机作适当简化,建立其线性数学模型,这样有利于对FRM的定性分析,弄清其内部的基本电磁关系和基本特性.讨论了绕组电感、绕组磁链、感应电动势及绕组电流、电磁转矩等静态特性,推导出FRM的功率密度计算公式.其次,为准确计算FRM性能,要考虑磁路饱和、铁磁材料的非线性以及永磁磁场与电枢反应磁场之间的相互影响等因素,要建立FRM的非线性模型,提出用变网络等效磁路法进行分析.具体方法是建立FRM的非线性变网络等效磁路模型,推导等效磁路中各部分磁导的计算公式,用节点磁位法建立相应的方程,通过求解该非线性等效磁路方程,得到磁路各部分的磁通分布,进一步求得静态特性,计算出电磁参数.然后用FRM样机的实验结果验证理论分析的正确性.样机的理论分析结果同实验结果进行比较表明,本文所介绍的FRM变网络等效磁路模型具有较好的精度及通用性,基于等效磁网络模型的FRM电磁计算是可行的,计算结果是正确的.最后对磁通反向汽车发电机的功率密度进行分析.导出了磁通反向汽车发电机功率密度的计算公式,分析了影响电机功率密度的因素,并与电励磁汽车发电机进行了比较.
上传时间: 2013-07-30
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AL-FNR系列发电机中性点接地电阻柜 我公司拥有技术优秀的研发队伍和精良的设备,引进并消化国外先进技术,长期致力于对中性点接地技术产品的研发、生产,对降低电网过电压、提高电网的安全性、可靠性,具有良好的效果。我公司以进口特殊不锈钢合金材料,开发生产的系列不锈钢中性点接地电阻柜。产品具有精度高,线性度好,运行可靠,安装方便,外形美观等特点,已广泛用于许多国家重点工程。所生产的0.4KV~35KV发电机中性点接地电阻柜是发电机组中采用高阻接地的专用成套装置。 AL-FNR型发电机中性点电阻柜连接在发电机中性点上,当电网或发电机定子绕组发生单相接地故障时,向接地点提供附加阻性电流,使接地点电流由容性变成阻容性电流,从而保证产生的过电压不超过2.6倍的相电压。 1、精心设计、保护到位 AL-FNR型发电机中性点电阻柜连接在发电机中性点与地之间,当电网或发电机定子绕组发生单相接地故障时,向接地点提供附加阻性电流,使接地点电流由容性变成阻容性电流,从而保证产生的过电压不超过2.6倍的相电压。 2、专业保护,避免烧损发电机铁芯 AL-FNR型发电机中性点电阻柜在设计参数时,力求将总的接地电流控制在15A以内,不仅可以满足继电保护灵敏度的要求,同时也可减轻发电机定子绕组接地时铁芯的损伤。 3、结构紧凑,元器件性能优异 AL-FNR型发电机中性点电阻柜将零散的单相变压器、电阻器、电流互感器、接地保护输出端子等电器设备整体组合在一个封闭金属柜内,并可选配隔离开关、避雷器,智能保护仪表等成套供货;安全可靠性高,布置清晰整齐,便于安装调试及操作维护。装置采用的单相变压器为干式绝缘变压器,工作性能稳定,抗冲击能力强。变压器二次侧采用不锈钢材料电阻。 4、监控功能齐全,并提供模拟量输出 AL-FNR型发电机中性点电阻柜是0.4KV~35KV发电机中性点接地电阻柜是发电机组中采用高阻接地的专用成套装置,可选配电流和动作记录仪等智能控制仪表,正常时可监测中性点不平衡电流,出现单相接地故障时,可记录动作次数;且可为保护和监控系统提供模拟量输出。 5、性能可靠,维护简便 AL-FNR型发电机中性点电阻柜中装设干式单相接地变压器及相应的大容量电阻器,柜中还可装设单相隔离开关,以便在进行检修或实验时隔离电源。 6、技术力量雄厚,服务周到 我公司为中性点设备专业生产厂家,技术力量雄厚,售前的技术交流咨询可随时到位;售后的安装技术指导可按用户要求及时进行。
上传时间: 2013-10-17
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设计者根据对环境的需求,希望能不断开拓高级电机控制技术,用以制造节能空调、洗衣机和其他家用电器产品。到目前为止,较为完善的电机控制解决方案通常仅用作专门用途。然而,新一代数字信号控制器(Digital Signal Controller,DSC)的出现使得性价比高的高级电机控制算法最终成为现实。例如,空调需要能够对温度作出快速响应以迅速改变电机的转速。因此,我们需要高级电机控制算法,以制造出更加节能的静音设备。在这种情况下,磁场定向控制(Field Oriented Control,FOC)脱顾而出,成为满足这些环境需求的主要方法。本应用笔记讨论了使用Microchip dsPIC0DSC系列对永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motors,PMSM)进行无传感器FOC的算法。为什么使用FOC算法?BLDC电机的传统控制方法是以一个六步的控制过程来驱动定子,而这种控制过程会使生成的转矩产生振荡。在六步控制过程中,给一对绕组通电直到转子达到下一位置,然后电机换相到下一步。霍尔传感器用于确定转子的位置,以采用电子方式给电机换相。高级的无传感器算法使用在定子绕组中产生的反电动势来确定转子位置。六步控制(也称为梯形控制)的动态响应并不适用于洗衣机,这是因为在洗涤过程中负载始终处于动态变化中,并随实际洗涤量和选定的洗涤模式不同而变化。而且,对于前开式洗衣机,当负载位于滚筒的顶部时,必须克服重力对电机负载作功。只有使用高级的算法如FOC才可处理这些动态负载变化。
上传时间: 2022-06-29
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FOC的控制核心——坐标变换■坐标系口一定子坐标系(静止)一A-B-C坐标系(三相定子绕组、相差120度)一a-β坐标系(直角坐标系:a轴与A轴重合、β轴超前a轴90度)口一转子坐标系(旋转)-d-q坐标系(d轴一转子磁极的轴线、q轴超前d轴90度)口一定向坐标系(旋转)M-T坐标系(M轴固定在定向的磁链矢量上,T轴超前M轴90度)转子磁场定向控制一-M-T坐标系与d-q坐标系重合FOC的控制核心——SVPWM■空间矢量口根据功率管的开关状态(上管导通是“1",关闭是“0")定义了8个空间矢量。其中000和111是零矢量。■扇区口空间矢量构成6个扇区口确定Vref位于哪个扇区,才能知道用哪对相邻的基本电压空间矢量去合成Vref。■参考电压矢量合成口利用基本电压空间矢量的线性时间组合得到定子参考电压Vref。■七段式SVPWM,由3段零矢量和4段相邻的两个非零矢量组成。3段零矢量分别位于PWM的开始、中间和结尾。■非零电压空间矢量能使电机磁通空间矢量产生运动,而零电压空间矢量使磁通空间矢量静止
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上传时间: 2022-06-30
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该文针对汽轮发电机定子在空冷及蒸发冷却条件下的温度分布进行了仿真计算和实验研究.在仿真方面,对仿真的数值分析方法进行了研究,建立了三维热传导模型,分析讨论了温度场计算过程中边界条件的计算和设置.对三种不同绝缘结构的定子试件,在不同的工况下,进行了温度场仿真计算.在空冷条件下,进行了三维温度场仿真,得到了多组曲线,获得了不同电流密度、不同绝缘结构、不同风速情况下,定子铁芯和绕组绝缘表面的温度分布.在蒸发冷却条件下,对定子进行了二维温度场的仿真计算,并分析了冷却介质F-113的不同液位高度对定子温度分布的影响.在实验方面,建立了不锈钢套筒模型,在空冷条件下,测得了不同风速时定子表面的温升数据,分析了风速、绝缘厚度、以及电流密度对定子温度场的影响.在蒸发冷却条件下,测得了定子的温度分布,并与空冷的数据进行了对比,可以看出在大电流密度条件下,蒸发冷却技术冷却效果的优势非常明显.通过该文的研究,更直接地了解了在空冷和蒸发冷却两种冷却方式下,定子的温度分布情况.在工程应用中,可作为选择电机冷却方式的参考.
上传时间: 2013-04-24
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本文的目的在于,介绍如何计算具有狭窄气隙的圆形转子电机中的绕组感应。我们仅处理理想化的气隙磁场,不考虑槽、外部周边或倾斜电抗。但我们将考察绕组磁动势(MMF)的空间谐频。 在图1中,给出了12槽定子的轴截面示意图。实际上,所显示的是薄钢片的形状,或用于构成磁路的层片。铁芯由薄片构成,以控制涡流电流损耗。厚度将根据工作频率而变,在60Hz的电机中(大体积电机,工业用)层片的厚度典型为.014”(.355毫米)。它们堆叠在一起,以构成具有恰当长度的磁路。绕组位于该结构的槽内。 在图1中,给出了带有齿结构的梯形槽,在大部分长度方向上具有近乎均匀的截面,靠近气隙处较宽。齿端与相对狭窄的槽凹陷区域结合在一起,通过改善气隙场的均匀性、增加气隙磁导、将绕组保持在槽中,有助于控制很多电机转子中的寄生损耗。请注意,对于具有名为“形式缠绕”线圈的大型电机,它具有直边矩形槽,以及非均匀截面齿。下面的介绍针对两类电机。
上传时间: 2013-10-13
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电机温升测试系统,适用于工作频率为50/60Hz的单/三相小功率异步电机(≤5KW)、串级电机、电动工具的绕组温升测量。适用于工作频率为50/60Hz的电源变压器、充电器、电感镇流器的绕组温升测量。带电原理:在带电工作情况下测量绕组的直流电阻,并用公式折算成温升。专为电动工具定子,转子温升测量而开发,其中定子采用带电法,转子采用断电法
上传时间: 2015-04-01
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詳細介紹了開關電源的設計,再励磁回路串接约为励磁绕组电阻值10倍的附加电阻来构成闭合电路,把同步电动机的定子直接接入电网,使之按异步电动机启动,当转速达到亚同步转速(95%)时,再切除附加电阻。
上传时间: 2014-01-14
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