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新型直驱电机检测控制系统研究

作　者: 宋建焕
导　师: 叶云岳
学　校: 浙江大学
专　业: 电机与电器
关键词: 检测控制系统 新型复合式三维永磁电机 直线电机 虚拟仪器
分类号: TM306
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本文针对新型直驱电机的不同特性,以及检测控制系统智能化、自动化的要求,研究新型直驱电机的检测与控制系统。虚拟仪器是计算机技术、现代测试技术和电子仪器技术综合发展的产物,是一种新型的、前景良好的测量仪器。直驱电机检测与控制系统以Labview为软件平台,结合硬件实现对电机运行的检测控制,例如数据采集、在线检测控制、故障诊断、显示和存储。本文针对以下三种直驱电机设计了检测与控制系统。(1)新型复合式三维永磁电机是一种新颖的永磁同步电机,它将外转子式旋转永磁同步电机与盘式永磁同步电机结合起来,充分利用了电机内部的有效空间,提高了电机的电磁转矩与体积比。针对其低速大力矩,变频调速等特性,以PC机为主控单元,采用了NI公司的PCI-6221数据采集卡和闭环霍尔电流、电压传感器,以Labview为软件开发平台,设计和实现了新型三维永磁电机检测系统,并实现了对电压,电流,拉力的实时检测和故障分析。(2)直线电机轨道交通试验线中,三相直线异步电机检测控制方法比较特殊。本文以PC机为主控单元,采用了NI公司的PCI—6229数据采集卡,以LabVIEW为软件开发平台设计了三相直线异步电机检测控制系统。并设计了试验线供电系统,对感应电机采用基于DTC-SVM的无速度传感器控制策略。调节感应电机转速和励磁电流能使供电系统输出电压保持稳定。(3)直线电机物流线采用直线电机驱动,由逻辑控制器控制。由于它不需要中间传动装置,因而在机械磨损和噪音的性能方面要明显优于由传统的旋转电机驱动的物流传输系统。系统采用交流斩波控制调压技术,并介绍了该系统的速度和位置测试方法。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-13
  1.1 课题研究背景及意义  7-8
  1.2 直驱技术概述  8-9
  1.3 新型复合式三维永磁电机概述  9-10
  1.4 直线电机轨道交通概述  10
  1.5 直线电机物流传输系统  10-11
  1.6 本文主要内容  11-13
第二章 电机检测与控制技术  13-21
  2.1 电量的检测技术  13-14
    2.1.1 电压和电流的测量  13
    2.1.2 功率的测量  13-14
    2.1.3 频率和相位的测量  14
  2.2 非电量的检测技术  14-16
    2.2.1 电机转速的测量  14-15
    2.2.2 温度、温升的测量  15-16
  2.3 电机控制技术  16-18
    2.3.1 交流电机调速方法  16-17
    2.3.2 发电机励磁调节  17-18
  2.4 虚拟仪器在测试中的应用  18-19
  2.5 Labview在电机检测中的应用  19-21
第三章 新型复合式三维永磁电机检测控制系统  21-39
  3.1 新型复合式三维永磁电机结构原理  21-22
  3.2 检测系统的硬件系统  22-28
    3.2.1 检测系统功能要求  22-23
    3.2.2 检测系统硬件平台组成  23-28
  3.3 检测系统软件系统  28-31
    3.3.1 超低频非正弦采样测量  28-29
    3.3.2 程序原理实现框图  29-30
    3.3.3 检测系统的功能设计  30-31
  3.4 检测系统的功能  31-33
    3.4.1 在线检测  32-33
  3.5 新型复合式三维永磁电机的试验波形及分析  33-39
第四章 直线电机轨道交通试验线检测控制系统  39-61
  4.1 南洋直线电机轨道交通试验线概述  39-40
  4.2 直线电机轨道交通试验线检测系统  40-48
    4.2.1 系统硬件结构  41-45
    4.2.2 系统软件结构  45-48
  4.3 直线电机运行控制方案  48-51
    4.3.1 控制方案的提出及需要考虑的问题  48
    4.3.2 恒转差频率的VVVF控制方法的原理  48-49
    4.3.3 主控部分  49-51
  4.4 SLIM控制系统实现  51-55
    4.4.1 恒转差频率VVVF控制系统的软件框架设计  51-52
    4.4.2 直线电机运行控制  52-54
    4.4.3 需要特别考虑的问题  54-55
  4.5 Radio Remote Control机理  55-56
  4.6 试验线供电系统设计  56-59
    4.6.1 供电系统设计  56-57
    4.6.2 供电系统控制策略  57-59
  4.7 仿真结果  59-61
第五章 直线电机物流线检测控制系统  61-67
  5.1 物流线整体结构  61
  5.2 物流线工作原理  61-63
  5.3 位置和速度检测  63-64
  5.4 直线电机物流线斩波调速控制  64-67
第六章 总结与展望  67-68
参考文献  68-72
攻读硕士学位期间发表的论文  72-73
致谢  73

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电机 > 一般性问题 > 电机试验、运行
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