探析双向脉冲变频控制直线电机电源的研究与设计

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1、Y’1030810分类号UDC621．3学号：Q垒≥!窆Q21111垒密级玉浮大萼学位论文双向脉冲变频控制直线电机电源的研究与设计叶萍指导教师姓名翅塑塾攫塑湟盍堂进篁也盈篮：垦工捏堂医直夏直酉鏖监!曼申请学位级别工堂亟±专业名称捡型这苤墨自动丝筮重论文提交日期：2QQZ生!旦论文答辩日期：至QQZ生三县!墨旦学位授予单位和日期：江泣太堂2QQZ至垒旦答辩委员会主席：昱筵扬论文评阅人：匿昱、筮全边2007年3月中国南京摘要为了解决传统直线驱动装置采用旋转电机通过中问转换装置转换为直线运动，而带来的损耗大等诸多问题，直线电机应运而生。传统的直线电机

2、均采用弹簧复位，本课题设计的直线电机在结构和驱动方式上进行了创新，直线电机的次级采用稀士永磁材料，通过改变电源的方向实现电机往复运动，整个运动过程均采用非接触式的电磁传动。直线电机主要由电机和工作电源两部分组成。课题重点介绍了电机的结构和工作电源的设计，为了实现电机的运动过程完全磁传动，电源采用了双向脉冲驱动，同时为了保证电源工作过程高功率因数，降低电源中的谐波成份，减少对市电网的污染又设计了PFC校『F电路，其中PFC校正电路采用单周期控f0JBoost电路校正电网侧电压和电流相位角，并以切换线性系统理论建立DCM条件下变换器模型，分析了变换

3、器的能控性和能达性，使用的分析方法同样可以运用于Buck、Buck—Boost变换器上。双向脉冲驱动电路通过单片机控制电路以IGBT桥式电路为核心，采用型号为FGA25N120的绝缘栅双极型晶体管，设计了直线电机的工作电源，并可以通过键盘控制脉冲的脉宽和周期，以达到变频的目的，根据选用的IGBT,驱动电路设计时又考虑了过压、过流保护电路。目前，设计的双向脉冲变频控制的直线电机已成功应用于计量泵的驱动器中。课题设计的电机结构已申请了实用新型专利，并到了常州市青年科技人才培养项目和常州市新北区科技攻关项目的资助。关键词：直线电机、功率因数校正、单周

4、期控制、双向脉冲变频控制、绝缘栅双极型晶体管AbstractFordecreasingamassofwastageoftraditionalrotatingmotorwhichisusedtobelineardrivingequipmentbyshiftrotarymovementtolinearmovementviamiddleswitchcomponent，linearmotoremergedasthetimesrequire．Traditionallinearmotoradoptedspringtoreset，whereasinthisp

5、aperthestructureanddrivemodeoflinearmotorareinnovated，whichsecondaryadoptsrare-earthpermanent—magnetmaterial，drivingwitllnon—contactelectromagneticgearbyalteringthepolartyofpowersuppletorealizethereciprocatingmotion．Linearmotorconsistsoftwomainpartswhicharemotorandpowersuppl

6、y．thissubjectmainlyintroducesthestructureofmotoranddesignofworkingpowersupply，forachievingthemovementfullydrivenbymagneticforce，powersupplyisdesignedtodrivebybidirectionalpulse，andPFCcorrectingcircuitistomaintainhighpowerfactortoreducetheharmonicwavepollutiontopowergrid．Ther

7、eintoPFCcorrectingcircuitistocorrectthephaseangleofvoltageandcurrentwithOne—cyclecontrolBoostcircuit．aswellastheconvertermodelisconstructedunderDCMconditionaccordingtoswitchedlineartheory．Thecontrollabilityandreachabilityarealsoanalyzedhereinafter,likewisetheanalyticalmethod

8、scouldbeusedintheanalysisofBuckandBuck—Boostconverter．Bidirectionalpulsedri