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永磁无刷直流电动机的新型弱磁扩速方法研究

作　者: 李琳
导　师: 林瑞光
学　校: 浙江大学
专　业: 电机与电器
关键词: 永磁无刷直流电动机 DMIC 弱磁扩速仿真有限元
分类号: TM33
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 327次
引　用: 2次
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内容摘要

永磁无刷直流电机由于具有结构简单、功率密度高、调速性能好、安全可靠等优点，在航天、机器人、数控机床以及电动汽车等诸多工业领域已得到了广泛应用。对于电动汽车的驱动系统，一般要求在基速以下恒转矩运行，基速以上恒功率运行。在恒功率运行区，端电压受逆变器容量的限制无法升高，必须设法使反电动势不随转速上升而增大，这就需要通过弱磁控制来提高调速范围。但是由于永磁体励磁不可调节，传统的恒功率弱磁控制方法扩速范围不宽，极大的限制了它在电动车辆驱动中的应用。本文借鉴了一种新型逆变器拓扑结构(DMIC拓扑)，文章先对其弱磁扩速原理进行了理论分析，然后在Matlab/Simulink环境下建立了该系统的仿真模型，并对该新型逆变器结构的无刷直流电机进行了有限元分析。之后，在搭建的基于DSP的实验平台上实现了这种扩速系统。有限元分析结果表明，DMIC拓扑比普通逆变器拓扑的无刷直流电机具有更好的弱磁能力，仿真和实验也表明这种新的方法具有更好的扩速效果。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-4
目录  4-6
第一章绪论  6-15
  1.1 电动车辆驱动电机发展概况  6-8
  1.2 永磁无刷直流电动机的发展概况  8-10
    1.2.1 BLDCM的发展历史  8-9
    1.2.2 BLDCM的定义  9-10
  1.3 无刷直流电机的弱磁研究状况  10-13
  1.4 本文主要研究内容  13-15
第二章 DMIC永磁无刷直流电动机的基本理论  15-23
  2.1 永磁无刷直流电动机的工作原理  15-17
  2.2 DMIC永磁无刷直流电动机的基本结构与工作原理  17-20
  2.3 永磁无刷直流电动机的数学模型  20-23
第三章 DMIC永磁无刷直流电动机的仿真研究  23-35
  3.1 永磁无刷直流电动机的仿真模型  23-26
  3.2 基于普通逆变器CPA模式的BLDCM的扩速效果分析  26-31
  3.3 基于 DMIC模式的BLDCM的扩速效果分析  31-35
第四章 DMIC永磁无刷直流电动机有限元分析  35-46
  4.1 软件介绍  35
  4.2 永磁无刷直流电动机的模型建立  35-37
  4.3 永磁无刷直流电动机的有限元分析  37-46
    4.3.1 基速以下运行  37-38
    4.3.2 基速以上运行  38-42
    4.3.3 有限元分析结论  42-46
第五章 DMIC永磁无刷直流电动机控制系统  46-69
  5.1 控制系统概述  46
  5.2 TMS320LF240x系列 DSP控制器介绍  46-48
  5.3 控制系统的硬件设计  48-52
    5.3.1 逆变桥及其驱动电路设计  49-51
    5.3.2 SCR及其触发电路  51-52
    5.3.3 接口电路  52
  5.4 控制系统的软件设计  52-57
    5.4.1 基速以下的速度控制  52-54
    5.4.2 基速以上的超前换向控制  54-57
  5.5 实验研究  57-69
    5.5.1 实验系统介绍  57-60
    5.5.2 CPA实验及结果讨论  60-64
    5.5.3 DMIC实验及结果讨论  64-68
    5.5.4 实验结论  68-69
第六章结束语  69-70
参考文献  70-73
致谢  73

永磁无刷直流电动机的新型弱磁扩速方法研究

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