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低压大电流状态下开关磁阻电机驱动系统的研究
| 论文题名： | 低压大电流状态下开关磁阻电机驱动系统的研究 |
| 关键词： | 低压大电流;流状态;开关磁阻电机;电机驱动系统;电动自行车用;功率变换器;主电路拓扑;工作状态;电动车;系统设计;系统仿真模型;Reluctance Motor;运行可靠;有限元分析法;可行性研究;不对称;有限元模型;高效低损耗;非线性模型;应用价值 |
| 摘要： | 开关磁阻电机是一种区别于传统交流电机,具有双凸极结构的新型电机。其工作原理简单,却具有结构坚固、功率密度高、高效率低成本等一系列优点,具有较大的研究应用价值。在现实应用中,考虑到电动自行车驱动系统具有控制灵活、高效低损耗、续航里程大、运行可靠、维护简单等一系列要求,所以探索适合于电动车低压大电流工作状态下开关磁阻电机驱动系统的应用前景具有重要意义。 本文主要致力在低压大电流工作状态下一种基于新型变换器的电动自行车用开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)系统的可行性研究,目标是为该系统设计的可行性提供较为完整的理论基础。考虑电动车用SRM的运行特点,本文应用基于电磁、铁损的电磁设计流程,采用有限元分析法,在JMAG-Studio软件中建立了12/8 SRM电机的2D有限元模型,仿真获得了该电机的磁场分布及一系列静态、动态特性,优化并研制了该驱动系统的实验样机。针对该电机结构,分析了不对称半桥电路、中间电容式电路、裂相式电路等典型SRM功率变换器主电路的优缺点,设计了系统仿真模型,应用磁参法在MATLAB/SUMLINK非线性模型平台中对各种SRM的功率变换器主电路拓扑进行仿真分析,最终确定采用C-dump电路进行实验设计,在低压大电流工作状态时,优化该电路工作参数,能够实现电动车驱动系统高效可靠运行。建立了C-dump变换器SRM研究与实验平台,与传统不对称半桥结构的驱动系统进行了实验对比。 基于DSC芯片dspPIC30F3011开发了针对新型变换器的电动自行车驱动系统的软硬件,实现了电动自行车的多项功能,如巡航定速、刹车断电、过欠压保护、过温保护,验证了仿真参数优化的效果,达到了预期的目标。 |
| 作者： | 周峰 |
| 专业： | 电机与电器 |
| 导师： | 刘闯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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