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《华中科技大学》 2004年
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多相永磁无刷直流电机控制系统研究

袁飞雄  
【摘要】:永磁无刷直流电动机是一种先进的集电力电子变换器与永磁电机本体于一体的机电一体化系统,它既具备交流电动机结构简单、运行可靠、维护方便的一系列优点,又具备直流电动机运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好的诸多特点。正是由于这些原因,自上世纪末起,逐渐形成永磁无刷直流电机的研究热潮。在此背景下,本文以此为课题,对永磁无刷直流电机系统进行了一些理论分析和实践应用。 本文首先在综合国内外有关文献的基础上,分析了永磁无刷直流电机的发展历程、现状和趋势,提出了目前存在的一些问题。介绍了永磁无刷直流电机的结构和运行原理,推导出永磁无刷直流电机的数学模型。 针对永磁无刷直流电机的转矩脉动,本文详细分析了各种调制斩波方式对注入电机电流以及转矩脉动的影响,比较分析各种斩波方式下系统运行情况,提出一种有利于减少转矩波动的斩波方式。同时,本文还提出了一种回馈制动的方式,进一步提升系统性能,节约能源。 在大型永磁电机磁极设计中,通常采用多块磁钢来组成励磁磁极。考虑到磁钢本体的分散性和加工误差,本文从工程实际应用出发,提出了一种磁钢优化配置方法,保证每个磁极中各段磁钢产生的合成磁密幅值接近相等且通量均衡,从电机本体设计角度上提高系统性能。 本文在理论分析基础上,以单片机和功率智能模块为硬件平台,实现了一套多相永磁无刷直流电机系统。针对理论分析,进行了各种方案的比较分析,经过试验结果和仿真分析结果,进一步支持了论证了理论分析正确性和实用性。同时,对于实际应用中的一些问题,本文也做了一些工作,提出一些分析和改进。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TM351

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 李帅;李槐树;李文艳;黄克峰;;三相升-降压PWM整流器SVPWM控制策略研究[J];电气传动;2012年06期
2 李帅;李槐树;李文艳;黄克峰;;三相升-降压PWM整流器Fuzzy-PI控制算法[J];电力系统及其自动化学报;2012年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
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2 回毅;基于STM32无位置传感器无刷直流电机控制器设计[D];华中科技大学;2011年
3 刘会飞;无刷直流电动机转矩脉动的抑制及动态仿真[D];太原理工大学;2006年
4 张军胜;深海机械手关节电机伺服控制[D];华中科技大学;2006年
5 李和明;无刷直流电机无位置传感器控制的研究[D];浙江大学;2007年
6 王磊;无传感器直流无刷电机启动方法的研究[D];华南理工大学;2010年
7 冯建辉;五相无刷直流电机无传感器控制系统的研究[D];华南理工大学;2012年
【参考文献】
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【共引文献】
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7 徐敏;;基于嵌入式TCP/IP系统的智能家居实现[J];安徽职业技术学院学报;2008年04期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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7 修杰;夏长亮;;开关磁阻电机的模糊自适应PID控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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9 乔美英;兰建义;;模糊逻辑神经网络控制在交流调速系统中的仿真研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 张小玉;朱小六;张宇林;徐保国;;基于CAN总线的β-甘露聚糖酶发酵控制系统的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 杨金辉;数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用[D];湖南大学;2010年
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4 王晋;多相永磁电机的理论分析及其控制研究[D];华中科技大学;2010年
5 杨通;高速大推力直线感应电机的电磁理论与设计研究[D];华中科技大学;2010年
6 程如岐;基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究[D];南开大学;2010年
7 南栋祥;具突变性对象的量子神经网络突变波函数及权重波函数的分析与研究[D];昆明理工大学;2009年
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10 赵国新;变频电源供电永磁同步电动机几个关键技术研究[D];沈阳工业大学;2011年
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1 冯小冬;基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究[D];南京医科大学;2010年
2 张良清;基于嵌入式技术的高精度程控直流电源的研究[D];安徽工程大学;2010年
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4 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
5 邵建桥;液压混合动力汽车能量再生系统特性仿真研究[D];山东科技大学;2010年
6 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
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1 谢杨梅;;无刷直流电动机(BLDCM)转矩脉动抑制的电流跟踪型PWM控制[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2007年01期
2 李春卉;电动汽车的发展现状及趋势研究[J];汽车工业研究;2005年05期
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 卢广锋;汽车发动机冷却水泵电力驱动与控制系统的研究[D];山东农业大学;2002年
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7 李峰;矢量控制系统中优化PWM控制策略的研究[D];天津大学;2004年
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10 冯刚;无刷直流电机控制系统的研究[D];大连铁道学院;2003年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 刘海亭;汪剑鸣;窦汝振;赵学萍;;无刷直流电机启动过程仿真研究[J];计算机仿真;2012年01期
2 董少波;程小华;;无刷直流电动机转矩脉动及其抑制方法综述[J];微电机;2010年08期
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 赵展;无位置传感器BLDCM控制系统的研究[D];大连理工大学;2010年
3 肖建民;基于单相—三相变换器的电机控制系统研究[D];浙江大学;2011年
4 陈佳锋;基于自适应WNN的无位置传感器无刷直流电机控制研究[D];中南大学;2011年
5 董少波;基于模糊神经网络的永磁无刷直流电动机调速系统研究[D];华南理工大学;2011年
6 魏巍;采用嵌入式DSC实现的无刷直流电机无位置传感器控制系统研究[D];安徽理工大学;2011年
7 郭小庭;基于Rabbit的微小型水下机械手关节伺服控制研究[D];华中科技大学;2009年
8 郭小庭;基于Rabbit的微小型水下机械手关关伺服控制研究[D];华中科技大学;2009年
9 辛宇;基于接近觉的水下微小型机械手伺服控制研究[D];华中科技大学;2011年
10 高信迈;工业风机用无刷直流电机设计与驱动控制研究[D];华中科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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1 孙建中,白凤仙;永磁无刷直流电机电磁场计算软件研制[J];电机技术;2003年01期
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3 杨彬;江建中;;混合电动摩托车用永磁无刷直流电机驱动系统的再生制动仿真[A];'2001第六届中国小电机技术研讨会论文集[C];2001年
4 丁晔;章跃进;;永磁无刷电机空载气隙磁场差分解析结合法研究[A];第十一届中国小电机技术研讨会论文集[C];2006年
5 张龙;;用于空间探测的传动机构方案讨论[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十八次学术会议论文集(下册)[C];2005年
6 刘永;胡虔生;;基于ADSP的永磁无刷直流电机控制系统[A];江苏省电工技术学会成立十周年庆典暨2004年学术年会论文集[C];2004年
7 李江勇;刘国海;贾洪平;;电动车用永磁无刷直流电机的弱磁控制[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第七分册)[南京理工大学学报(增刊)][C];2009年
8 刘万明;;永磁无刷直流电机控制器的设计[A];2005晋冀鲁豫蒙鄂沪云贵川甘湘十二省区市机械工程学会学术年会论文集[C];2005年
9 卢志刚;冀尔康;李伟;吴士昌;;基于正交神经网络的无刷直流电机控制器设计[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
10 陈宝;;国家节电要求提高电机效率,推动微特电机产业升级[A];第十三届中国小电机技术研讨会论文集[C];2008年
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1 张丹;纯电动车在大连研制成功[N];中国高新技术产业导报;2007年
2 记者 任浩、通讯员 谭辉龙;咸安科技进步贡献率达50%[N];湖北日报;2006年
3 特约记者 谭辉龙 记者李娉 见习记者 刘迅;咸安加快经济发展步伐[N];咸宁日报;2007年
4 特约记者 谭辉龙通讯员 魏伟;咸安企业创新能力大幅提升[N];咸宁日报;2007年
5 记者 殷曾宏;“新时速”兆瓦级风电永磁电机项目开工[N];运城日报;2010年
6 记者 齐作权 通讯员 申军平;国内永磁电机工程技术研究室落户永济[N];山西日报;2006年
7 申军平;永济电机将出口大型永磁电机[N];中国冶金报;2008年
8 高勇;北京将重点发展集成电路和高档永磁电机[N];中国有色金属报;2004年
9 申军平;永济电机厂加快永磁电机研发[N];中国冶金报;2006年
10 本报记者 袁天志;贵州林泉“牵手”大庆华谊[N];贵州日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陶桂林;大功率永磁无刷直流电机及其系统研究[D];华中科技大学;2004年
2 严岚;永磁无刷直流电机弱磁技术研究[D];浙江大学;2005年
3 谭徽;应用于两轮电动车辆的永磁无刷直流电机的研究[D];上海大学;2000年
4 王华斌;基于间接电感法的永磁无刷直流电机无位置传感器控制[D];重庆大学;2009年
5 陈炜;永磁无刷直流电机换相转矩脉动抑制技术研究[D];天津大学;2006年
6 张冉;表面式永磁电机电磁激振力波及其抑制措施研究[D];山东大学;2011年
7 邢军强;高速永磁电机转子损耗及通风散热研究[D];沈阳工业大学;2011年
8 陈进华;异向旋转双转子永磁电机研究[D];沈阳工业大学;2012年
9 孔晓光;高速永磁电机定子损耗和温升研究[D];沈阳工业大学;2011年
10 李永斌;定子双馈双凸极永磁电机及其控制系统研究[D];上海大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁飞雄;多相永磁无刷直流电机控制系统研究[D];华中科技大学;2004年
2 袁沂辉;永磁无刷直流电机控制系统研究[D];华中科技大学;2004年
3 吴影生;永磁无刷直流电机起动/发电系统研究[D];东南大学;2004年
4 赵文华;基于DSP技术的永磁无刷直流电机控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
5 任军军;永磁无刷直流电机的转矩脉动抑制的控制策略研究[D];浙江大学;2004年
6 杨立勇;电动汽车用永磁无刷直流电机控制技术研究[D];重庆大学;2004年
7 华强;永磁无刷直流电机恒功率弱磁控制研究[D];浙江大学;2004年
8 刘广岩;抽油机用永磁无刷直流电机设计及转矩脉动抑制[D];沈阳工业大学;2010年
9 徐长缨;风机用外转子永磁无刷直流电机及其驱动系统的设计[D];山东大学;2007年
10 张祖峰;农用车风机用永磁无刷直流电机的电磁技术研究[D];福建农林大学;2008年
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