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基于新型BLDCM的倍捻机电锭驱动系统

许明有  
【摘要】: 以往倍捻机都采用龙带传动或锭带传动的方式驱动锭子,具有诸多弊端,比如耗电量大、噪声大、纱线质量低等,已经不符合节能环保型生产的时代潮流。早在03年就有人提出要设计更为先进的倍捻机电锭驱动系统,由于它采用小功率电机直接驱动锭子,一切由传统的龙带传动方式带来的弊端不复存在,日本村田公司已经开发出这一产品,国内有几个公司尚处于开发初级阶段。本课题开发了一台新型无刷直流电动机的驱动器,并完成了倍捻机电锭驱动系统的设计。 首先,本文讨论了新型无刷直流电动机的工作原理、结构特点。 其次,建立了这一电机的数学模型,并对这一电机的机械特性和转矩脉动等进行了分析计算,并给出了机械特性的实验结果。理论分析及部分实验结果证明了这一新型无刷直流电动机的机械特性和转矩脉动等性能普遍优于传统的三相无刷直流电动机。 其三,设计了新型无刷直流电动机的驱动电路,并对驱动控制策略进行了较深入的研究。讨论了4种不同的PWM调制方式对换向脉动转矩的影响,并得出PWM-ON调制方式下换向脉动转矩最小的结论,对不同制动方案的优缺点进行了理论分析和实验研究。 最后,设计了基于CAN总线通讯的倍捻机电锭控制电路,具有故障保护、掉电保护、过流保护等功能。开发了针对倍捻机的CAN总线应用层协议。 本课题开发的倍捻机电锭驱动系统在合作企业进行了装机调试,各项指标均已达到他们的要求。


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