線圈輔助磁阻型無刷直流電機（Coil-assisted reluctance brushless DC motor,CAR-BLDCM）是開關磁阻電機的一種,其定轉子凸極和中央線圈結構增加了磁路的復雜程度,導致電機的數(shù)學模型難以建立,大大影響了電機性能的提升。因此,本文提出一種不需要建立精確的數(shù)學模型且電機擁有良好起動性能情況下,通過改變電機的開通角、關斷角來實現(xiàn)CAR-BLDCM性能優(yōu)化的控制方式。本文從基本原理、仿真分析和實驗驗證三個方面分別分析中央線圈勵磁控制,基于在線尋優(yōu)和模糊控制的電機角度控制方法。通過Matlab、Simplorer和Ansoft三個軟件針對CAR-BLDCM進行聯(lián)合仿真,結合仿真結果和實驗結果與傳統(tǒng)控制方法比較優(yōu)缺點。在中央線圈勵磁控制使電機擁有良好起動性能的基礎上,以轉矩電流比最大化作為優(yōu)化指標,通過對開通、關斷角度進行控制,使電機獲得最大的轉矩電流比。論文設計了基于DSP TMS320F28335 CAR-BLDCM角度控制系統(tǒng)的硬件實驗平臺。在DSP TMS320F28335開發(fā)板上進行角度控制系統(tǒng)軟件部分的設計,對于程序中主要模塊進行詳細分析,并在... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

電機的3D結構圖

7第2章CAR-BLDCM的基本原理2.1CAR-BLDCM的結構拓撲電機的3D結構圖如圖2.1所示，CAR-BLDCM主要分為定子、轉子、轉軸、機殼和繞組。其中，定子固定在機殼上，轉子固定在轉軸上，繞組又分為固定在定子上的電樞繞組和固定在轉軸中央的中央線圈繞組。圖2.1電機的3D結構圖Fig.2.13-DviewofmotorCAR-BLDCM是以無刷直流電機為基礎，結合傳統(tǒng)開關磁阻電機的結構特點和工作原理。它采用中央線圈代替永磁體進行勵磁，避免在特殊環(huán)境下永磁體退磁的風險，并且中央線圈產生的輔助勵磁磁場可以對由兩套定轉子繞組、機殼以及電機轉軸組成的軸向磁路走向進行增磁或弱磁。通過對中央線圈通入的電流進行控制，提高電機的啟動性能并且減小轉矩脈動，同時增加了電機控制的靈活性以及電機的調速范圍。圖2.2電機的磁路走向圖Fig.2.2MagneticcircuitdiagramofmotorCAR-BLDCM采用的是兩組定轉子的雙凸極結構，左右兩側的轉子通過轉軸上的導磁材料連接在一起，定子極弧為24°，轉子極弧為20°。電機定轉子的極對數(shù)配合采用的是9/6，因此定子共有18個凸極，轉子有12個凸極，其中定子外徑260mm，轉子外徑沈陽工業(yè)大學碩士學位論文

終確定為24°和20°，這既保證了電機正常的啟動也增加了定轉子極弧的重疊面積，從而增加了電機的輸出轉矩。2.2CAR-BLDCM的工作原理CAR-BLDCM運行原理與SRM運行原理相同，遵循“磁阻最小原理”，即電機的磁通沿著磁阻最小的路徑閉合，當電機內部磁場發(fā)生變化時，便會有磁拉力作用在電機轉子上產生轉矩使其向磁阻最小的位置運動。當電機定子電樞繞組通電時，定子凸極正對轉子槽中間，由通電相定子凸極和與其構成磁阻最小路徑的轉子凸極產生相互之間的磁拉力。磁拉力牽引轉子凸極轉到與定子凸極相對的位置，即磁阻最小位置。如圖2.3（a）所示，是電機磁阻最大位置處。如圖2.3（b）所示，是電機磁阻最小位置處。a最大磁阻位置b最小磁阻位置圖2.3電機定轉子凸極相對位置Fig.2.3Relativepositionofstator/rotorsalientpoleofmotor由電機的拓撲結構可知，電機每一側的電樞繞組均勻地分為A、B、C三相，每相均勻分布三為個凸極，一側定子上的電樞繞組與另一側對應的電樞繞組串聯(lián)在一起構成一相，但纏繞方式相反，產生相反的磁路，以便構成閉合的磁路。如圖2.4所示，當A相

【參考文獻】：
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