高效节能型开关磁阻电机控制系统研究设计

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1、目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1开关磁阻电机的发展概况11.1.1国外发展概况11.1.2国内发展概况21.2开关磁阻电机控制系统的组成与性能特点31.2.1开关磁阻电机控制系统的组成31.2.2开关磁阻电机调速系统其主要特点31.3开关磁阻电机调速系统的研究方向41.4本文的主要研究内容6第2章SR电机控制系统的基本原理和数学模型72.1SR电机基本结构及原理72.1.1开关磁阻电机的基本结构72.2开关磁阻电机的数学模型92.2.2数学模型的求解方法102.3开关磁阻电机工作的基本分析112.3.1

2、电感与转子位置角的关系112.3.2电磁转矩的分析122.3.3绕组电流的分析132.3.4转速的控制142.4开关磁阻电机控制系统工作过程及控制策略152.4.1开关磁阻电机控制系统的工作过程152.4.2开关磁阻电机调速系统的控制策略152.4.3SR电机调速系统基本控制策略分类16第3章开关磁阻电机控制系统硬件设计183.1基于LPC2101控制器的SRD系统硬件结构设计183.2功率变换器的整体设计203.2.1常用功率变换器主电路结构形式203.2.2主开关器件的选择233.2.3功率变换器的设计243.2.

3、4功率电路的相开关通断时刻263.3IGBT驱动电路的设计273.4位置检测单元的硬件设计283.5速度给定信号的硬件电路293.6电流检测电路303.7低速电流斩波电路313.8高速电压斩波电路32第4章开关磁阻电机的软件设计334.1主程序框架334.2初始化子程序334.3相逻辑判断子程序354.4测速子程序364.5数字滤波子程序364.6脉宽控制子程序374.7运行控制子程序384.8本章小结39第5章试验结果数据分析405.1实验装置405.2实验测试41结束语44参考文献46致谢47高效节能型开关磁阻电机

4、控制系统研究摘要：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，开关磁阻电机在控制调速领域有着良好的发展前景。首先，本文结合大量的文献资料，全面总结和分析了当前开关磁阻电机调速系统的几大优势，进一步明确了在科研中加强开发开关磁阻电机调速系统的意义。其次，论文对以微处理器为控制核心的高效节能型开关磁阻电动机控制系统进行了研究，得出基于有位置传感

5、器检测的控制方案。论文简要概述了SRD系统发展过程、发展方向，以及SRD系统的基本结构、工作原理和特点；基于单片机控制技术和电力电子变流技术，开发设计了一套以LPC2101为核心的控制系统硬件设计，针对SR电机的控制特点，充分利用了微处理器的硬件资源，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，实现了一种电压和电流控制;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。关词键:开关磁

6、阻电机、微处理器、控制系统46Efficientenergy-savingswitchedreluctancemotorcontrolsystemresearchAbstract:Astherepresentationofmodernelectricalmachines,switchedreluctancemachinecombinestheelectricalmachinetheorieswiththemodernpowerelectronictechniqueandtheadvancedmicroprocessor

7、controltechnique,whichnotonlyhaslow-coststrongstructure,goodfault-tolerantandheat-resistantcapabilitybutalsohasexcellentcontrollability.Itdevelopswiththeprogressofmicro-electronictechnology,controltechnology,powerelectricandmoderncomputertechnology.Ithasthetrait

8、sofsimplestructure,highdependability,flexiblecontrolandhighefficiency.Ithasbeenusedinseveralindustrydepartmentsandhasanicerfuture.Thus,switchedreluctancemachineasmoto