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,既具有结构简单坚固、成本低、容错能力强,耐高温等优点,又在高度发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,开关磁阻电机在驱动调速领域有着良好的发展前景。本论文在对前人成果的广泛了解和研究基础上,以philip公司生产的LPC2101为主控芯片,充分利用其高速运算能力和面向电机控制的高效控制能力,设计并制作了SRM控制器与系统软件。本文以开关磁阻电机的调速控制策略及其控制实现方法为主要研究内容,对开关磁阻电机的数学模型、功率变换器技术、控制策略、控制方案的实现进行了全面深入的研究。 全文的研究工作分为五个部分,第一部分介绍了开关磁阻电机调速系统的构成及基本工作原理,综述了开关磁阻电机的国内外发展现状、特点及研究动向,总结了开关磁阻电机系统存在的技术问题,提出了本文的研究目的和主要研究内容。 第二部分引用并讨论了SR电动机的基本数学模型和准线性数学模型,然后基于此重点分析了与电动机运行特性密切相关的相电流波形与转子角位移的函数关系,最后根据课题所关心的控制系统设计,在理论分析的基础上提出了SR电动机控制方案并进行了原理性分析,对SR电动机各个运行阶段的特点进行分析并初步提出控制方案。 第三部分对SR电动机调速系统的硬件设计进行了详细说明,主要包括以LPC2101为核心的控制系统的研究与设计,根据SR电机的控制特点,尽可能地开发了LPC2101的硬件资源和软件资源,使控制系统具有很高的控制精度和灵活性,然后对功率变换器进行了设计和制作,分析了各种主电路形式的优缺点,采用了新型IGBT功率管作为主开关元器件,使功率变换器结构得到简化,设计了IGBT的功率驱动电路,并专门设计了电压钳位电路和诸如过压、过流保护等保护单元,保证了整个系统安全可靠地运行,然后分析了SR电动机控制系统位置传感器检测电路设计、电流及电压斩波电路设计、电流检测及保护电路设计等。 第四部分主要介绍了系统的总体控制思想,分析了各个运行阶段的控制策略,对控制策略的软件实现进行了设计,并给出了软件实现的具体流程图,直观地体现了软件编程思想。最后,对系统进行了实验研究及分析。目前,该控制系统已调试完毕,基本实现预期功能。 本文对以ARM为控制核心的开关磁阻电动机控制系统进行了研究,得出了基于有位置传感器检测的控制方案。针对SR电机的控制特点,充分利用了ARM的硬件资源,采用PID数字调节,发出相通断信号和PWM信号,并和电流、电压等保护信号相结合,实现对主功率元件的通断控制。并且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,实现了一种电压斩波和电流斩波控制相结合的控制方式;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。 本系统经过试验,调速范围可达100~2000转/分,效率较高,性能优良,验证了控制思想和控制方法的正确性。
上传时间: 2013-04-24
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內容介紹: 1、磁性元件对功率变换器的重要性 2、磁性元件的设计考虑与相应模型 3、磁性元件模型参数对电路性能的影响 4、变压器的涡流(场)特性-损耗效应 5、变压器的磁(场)特性-感性效应 6、变压器的电(场)特性-容性效应
上传时间: 2013-06-28
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AC/DC适配器(ADAPTER)高频电子变压器的设计有很多制约条件,比如空间体积、热的问题、转换器的效率、电磁干扰、PWM控制IC、性价比等。所以磁心选用受到一定的限制,不像一般资料中介绍的满足功率容量即可,选择的余地不大。所以本文不讲解具体的磁心选择,仅利用计算软件对磁心的功率容量进行校验。目前与NOTEBOOK和LCD配套的中高档ADAPTER工作频率在60KHz~100KHz左右。变压器的绕组已用上了三重绝缘线,再要做小变压器已经有难度。我们知道小型化开关变压器有两种方法:一、提高开关频率,带来的问题是对EMI的控制有一定难度;二、选用更高饱和磁通密度的磁心材料,如TDK公司的PC95和PE33 见表(1)。如果在100℃时Bsat能达到450mT~500mT,那么我们在设计开关变压器时就能使用更少的圈数,减少铜损,同时又能提高初级绕组的电感量,降低峰值电流,减少开关管的能量损耗,从而减少开关变压器的体积,进一步地实现ADAPTER的小型化。
上传时间: 2013-08-04
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摘要:为改善传统EMI 滤波器的滤波性能,分析并采用了合成扼流圈来替代传统分立扼流圈,并根据滤 波器阻抗失配原理,通过分析L ISN 网络与噪声源的阻抗特性,分别对共差模等效电路进行分析与设计,提出 了基于合成扼流圈的开关电源EMI 滤波器设计方法。试验结果证明,此方法是有效的,并已成功地应用在燃 料电池轿车用DC/ DC 变换器的控制电路板设计中。 关键词:开关电源;电磁干扰;合成扼流圈;共模电感
上传时间: 2013-06-09
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电子学名词1、 电阻率---又叫电阻系数或叫比电阻。是衡量物质导电性能好坏的一个物理量,以字母ρ表示,单位为欧姆*毫米平方/米。在数值上等于用那种物质做的长1米截面积为1平方毫米的导线,在温度20C时的电阻值,电阻率越大,导电性能越低。则物质的电阻率随温度而变化的物理量,其数值等于温度每升高1C时,电阻率的增加与原来的电阻电阻率的比值,通常以字母α表示,单位为1/C。2、 电阻的温度系数----表示物质的电阻率随温度而变化的物理量,其数值等于温度每升高1C时,电阻率的增加量与原来的电阻率的比值,通常以字母α表示,单位为1/C。3、 电导----物体传导电流的本领叫做电导。在直流电路里,电导的数值就是电阻值的倒数,以字母ɡ表示,单位为欧姆。4、 电导率----又叫电导系数,也是衡量物质导电性能好坏的一个物理量。大小在数值上是电阻率的倒数,以字母γ表示,单位为米/欧姆*毫米平方。5、 电动势----电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差,叫做电动势或者简称电势。用字母E表示,单位为伏特。6、 自感----当闭合回路中的电流发生变化时,则由这电流所产生的穿过回路本身磁通也发生变化,因此在回路中也将感应电动势,这现象称为自感现象,这种感应电动势叫自感电动势。7、 互感----如果有两只线圈互相靠近,则其中第一只线圈中电流所产生的磁通有一部分与第二只线圈相环链。当第一线圈中电流发生变化时,则其与第二只线圈环链的磁通也发生变化,在第二只线圈中产生感应电动势。这种现象叫做互感现象。8、 电感----自感与互感的统称。9、 感抗----交流电流过具有电感的电路时,电感有阻碍交流电流过的作用,这种作用叫做感抗,以Lx表示,Lx=2πfL。10、容抗----交流电流过具有电容的电路时,电容有阻碍交流电流过的作用,这种作用叫做容抗,以Cx表示,Cx=1/12πfc。11、脉动电流----大小随时间变化而方向不变的电流,叫做脉动电流。12、振幅----交变电流在一个周期内出现的最大值叫振幅。13、平均值----交变电流的平均值是指在某段时间内流过电路的总电荷与该段时间的比值。正弦量的平均值通常指正半周内的平均值,它与振幅值的关系:平均值=0.637*振幅值。14、有效值----在两个相同的电阻器件中,分别通过直流电和交流电,如果经过同一时间,它们发出的热量相等,那么就把此直流电的大小作为此交流电的有效值。正弦电流的有效值等于其最大值的0.707倍。15、有功功率----又叫平均功率。交流电的瞬时功率不是一个恒定值,功率在一个周期内的平均值叫做有功功率,它是指在电路中电阻部分所消耗的功率,以字母P表示,单位瓦特。16、视在功率----在具有电阻和电抗的电路内,电压与电流的乘积叫做视在功率,用字母Ps来表示,单位为瓦特。17、无功功率----在具有电感和电容的电路里,这些储能元件在半周期的时间里把电源能量变成磁场(或电场)的能量存起来,在另半周期的时间里对已存的磁场(或电场)能量送还给电源。它们只是与电源进行能量交换,并没有真正消耗能量。我们把与电源交换能量的速率的振幅值叫做无功功率。用字母Q表示,单位为芝。
标签: 电子学
上传时间: 2013-11-23
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磁性元件对功率变换器的重要性 磁性元件的设计考虑与相应模型 磁性元件模型参数对电路性能的影响 变压器的涡流(场)特性-损耗效应 变压器的磁(场)特性-感性效应 变压器的电(场)特性-容性效应
上传时间: 2014-12-24
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本书内容翔实、精炼,介绍了进行电源设计必须了解的几乎所有相关的知识,包括以下几个方面。 拓扑概述——常用的15种拓扑;功率开关管的最大电流应力和最大电压应力;对于有确定的输入输出电压、输出功率的功率开关管,最佳拓扑的选择;最佳拓扑的选择;最佳功率开关管的选择。 高频磁原理——铁氧体磁心磁带、集肤效应和邻近效应损耗。 变压器设计——与频率、磁密度、铁心面积和绕线面积以及拓扑有关的函数公式推导;磁心、线圈、变压器总损耗,以及温升的计算;使用常用拓扑的变压器设计实例。 直流电流偏置电感设计——导通直流偏置电流的电感设计。 磁放大器、缓冲器的设计以及谐振变换器。 反馈环稳定性。 主要拓扑的精确波形。 本书第二版增加了该领域内目前最受关注的关于电流的章节,包括功率因数校正、荧火灯使用的高频镇流器和笔记本电脑设计的低输入电压电源。 内容简介本书从最基本的开关变换器分析入手,系统地阐述开关电源电路(设计)的功率转换和脉宽调制原理、驱动电路与闭环反馈的稳定性及磁性元件的设计原则;对各功率变换器器件的参数选择和变换器各部分波形进行了定量分析;利用闭环反馈振荡机理,详细讨论了开关电源电流、电压环反馈系统的稳定性;论述高频开关电源在功率因数校正技术、软开关技术,以及电子镇流器技术等方面的最新动态和发展趋势。内容上不仅对各功率变换器的原理有详尽、系统的论述,同时给出多种新型的拓扑及对应电路反馈环的设计实例。 本书可以作为学习、研究高频开关电源的高校师生的教材,也可作为从事开关电源设计、开发的工程师的设计参考资料。
标签: Switching_Power_Supply_Design Second_Edition 开关电源设计
上传时间: 2013-11-21
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交一直一交变频器的中间直流环节如果是用大电容平波通常称为电压源型变频器。如果分开来称呼,则其后端逆变器部分叫电压源逆变器(VSI),产品GB和IEC标准也是这种称呼。其前端整流部分对电网而言是— 个谐波源,也就叫电压型谐波源。与此相对照,交一直一交变频器的中间直流环节如果用大电感平波就分别称为电流源型变频器、电流源逆变器(CSD、电流源型谐波源。之所以要特别区分变频器为电压源和电流源两大类是因为他们的交流输入电流波形和变频后输出的交流电压和交流电流的波形及性能都有很大的不同。
上传时间: 2013-11-03
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提出了一种利用耦合输出电感的新型次级箝位零电压、零电流开关-脉宽调制(ZVZCS-PWM)全桥变换器。它采用无损耗元件及有源开关的简单辅助电路,实现了滞后桥臂的零电流开关。与传统的ZVZCS-PWM全桥变换器相比,这种新型变换器具有电路结构简单,整机效率高,以及轻载时能根据负载情况自动调整箝位电容的充放电电流。因而非常适合用于IGBT 作为主开关的高压、大功率应用场合。详细分析了该变换器的工作原理及电路设计;在一台功率为1kW的工程样机上测出了实际运行时的波形及变换器效率。实验结果证明,该变换器能在任意负载下实现滞后桥臂的零电流开关,且满载时的效率最高达到92%。关键词: 变换器;控制/软开关
上传时间: 2014-12-24
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电路器件和电路本身的尺寸远小于工作于电路的电磁波的波长。电磁波通过电路的时间是瞬时的。整个实际电路可看作是电磁空间的一个点,可以用足够精确反映其电磁性质的一些理想电路元件或它们的组合来模拟实际元件。这种理想化的电路元件称为集中参数元件。可以认为,电磁能量的消耗都集中于电阻元件,电能只集中于电容元件,磁能只集中于电感元件。这些二端子的集中参数元件,其电磁性能可用端电流和端电压来描述,而端电流和端电压仅是时间的函数,与空间位置无关。
上传时间: 2013-10-12
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