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请访问:半导体照明网;那里有许多介绍LED照明的文章 不同功率等级的LED照明驱动器方案 随着LED技术的发展,LED的应用已从传统小功率可携式产品背光推广到中大功率的室内照明、室外照明及手电筒等应用。依据驱动电源的不同,LED照明通常可以划分为交流-直流(AC-DC) LED照明、直流-直流(DC-DC) LED照明电源以及电池供电的LED手电筒等不同类型,LED灯具及其功率也各不相同,如3 W PAR16、3×2 W PAR20、10 W/15 W PAR30、15 W/22 W PAR38、1 W G13、3 W GU10、1 W MR11、3 W MR16、3 W/9 W/15 W嵌灯、1 W-3 W阅读灯等。1,AC-DC LED照明解决方案 安森美半导体在AC-DC电源供电的LED照明应用中,提供各种离线控制器及功率因子修正(PFC)控制器,并配合隔离及非隔离要求提供不同的LED应用方案。在交流线路电压与LED之间没有物理电气连接的隔离应用中,常见的拓扑结构有反激(Flyback)及双电感加单电容(LLC)半桥谐振。不同拓扑结构适合于不同的功率范围或用于满足特别的设计要求。例如, 反激拓扑结构是小于100 W的中低功率应用的标准选择,而LLC半桥拓扑结构则是大功率和高效能的首选方案。 1) 1 W-8 W AC-DC LED照明应用 这类应用要求的输入电压为90至264 Vac,效能达80%,同时提供短路保护、过压保护等保护特性,并提供350 mA、700 mA定电流,应用领域包括G13、GU10、PAR16、PAR20及嵌灯(downlight)等。 在这类应用中可以采用安森美半导体的NCP1015自供电单片开关稳压器。这颗组件整合了固定频率(65/100/130 kHz)电流模式控制器和700 V的高压MOSFET,提供构建强固的低成本电源所需的全部特性,如软启动、频率抖动、短路保护、跳周期、最大峰值电流设定点及动态自供电功能(无需辅助绕组)等。图3显示的是NCP1015在隔离型1 W-8 W范围AC-DC LED照明应用的电路示意图。值得一提的是,NCP1015同样可用于非隔离型(电路中不含高频变压器)1 W-8 W范围的AC-DC LED照明应用,电路中可以采用抽头(tapped)电感来提高MOSFET工作的占空比,并改善系统效能及电路性能。2) 8 W-25 W AC-DC LED照明应用 美国能源部(DOE)“能源之星”(ENERGYSTAR�6�4)固态照明(SSL)规范中规定任何功率等级皆须强制提供PFC。此标准适用于一系列特定产品,如嵌灯、橱柜灯及台灯,其中,住宅应用的LED驱动器功率因子须大于0.7,而商业应用中则须大于0.9。但这项标准属于自愿性标准,即可以选择不遵从或是遵从。 在8 W-25 W AC-DC LED照明应用中,我们考虑两种情况,一种是在应用中没有功率因子要求,即不需采用PFC控制器,另一种是要求采用PFC控制器。在不采用PFC的应用中,我们假定输入电压规格为90~132 Vac或180~264Vac(或通用输入),效能达85%,提供短路保护及开路保护等保护特性,输出电流为350 mA、700 mA及1 A定电流,相应地可以采用安森美半导体的NCP1028或NCP1351。其中,NCP1028是一款增强型单片开关稳压器,适用于通用主电源输入的应用中提供数瓦至15 W的输出功率。NCP1028的导通阻抗比NCP101x更低,提供800 mA峰值电流,具备NCP101x的诸多特性,此外还提供过功率保护、内置斜坡补偿及输入欠压保护等特性。NCP1351则是一款固定导通时间、可变关闭时间脉冲宽调变(PWM)控制器,适用于成本至关重要的低功率离线反激开关电源应用。这颗组件支持频率反走,还具有闩锁输入、自然的频率抖动、负电流感测及扩展的电源电压范围等特性。图4显示的是90至264 Vac输入条件下基于NCP1351的8 W-25 W LED照明方案。 需要PFC的8 W-25 W AC-DC LED照明应用中,假设输入电压规格为90至264 Vac,功率因子高于0.9,效能达80%,提供短路及过功率保护,输出电流同样有350 mA、700 mA和1 A等不同选择。在这类应用中,可采用安森美半导体的NCP1607或NCP1608 PFC控制器。NCP1607是一款高性价比的临界导电模式(CrM) PFC控制器。这颗组件与业界标准针脚完全兼容,可简化工程师的设计。可调节的过压保护(OVP)及环路开路保护等功能也增强了设计灵活性及强固性。图5展示的是NCP1607/NCP1608在85至135 Vac或185至264 Vac输入条件下的LED照明应用方案。3) 功率高于50 W的AC-DC LED照明应用 在功率50 W到300 W的AC-DC LED应用广泛用于街道照明及大功率区域照明应用中,可采用不同的LED驱动方案,假设其输入电压规格为90至264 Vac,功率因子高于0.95,效能达90%。此类应用可采用下述不同方案,以适合不同应用要求:NCP1652:改进型单段式PFCNCP1607/8+NCP1377:临界导电模式PFC+准谐振电流模式PWMNCP1607/8+NCP1396:临界导电模式PFC+半桥谐振LLCNCP1901:最新型两段式(PFC+更高效率半桥谐振LLC) 例如,在50 W-150 W的AC-DC LED应用中,既可以采用NCP1652这样的改进型单段式PFC控制器,也可以结合采用NCP1607/8 PFC控制器及NCP1377准谐振(QR)模式PWM控制器。其中,NCP1377结合真正的电流模式调制器和退磁检测器,确保在任何负载/线路条件下提供完整的CrM工作,并确保最低的漏电压开关(准谐振工作)。NCP1652驱动带有可编程死区时间的讯号,支持有源钳位或同步整流,提供最佳化的效能。这颗组件同时具有输入欠压保护、过压保护、过流保护等保护特性,支持频率抖动、跳周期及临界导电模式(CrM)/非连续导电模式(DCM)工作。基于NCP1652、采用85至135 Vac或185至264 Vac输入的50 W-150 W AC-DC LED方案的示意图如图6所示。
其中这些有开题报告 1. 用单片机进行温度的控制及LCD显示系统的设计 2. 基于MultiSim 8的高频电路仿真技术 3. 简易数字电压表的设计 4. 虚拟信号发生器设计及远程实现 5. 智能物业管理器的设计 6. 信号高精度测频方法设计 7. 三相电机的保护控制系统的分析与研究 8. 温度监控系统设计 9. 数字式温度计的设计 10. 全自动节水灌溉系统--硬件部分 11. 电子时钟的设计 12. 全自动电压表的设计 13. 脉冲调宽型伺服放大器的设计 14. 基于虚拟仪器技术的数字滤波及频率测试 15. 基于无线传输技术的室温控制系统设计——温度控制器硬件设计 16. 温度箱模拟控制系统 17. 基于无线传输技术的室温控制系统设计——温度控制器软件设计 18. 基于微控制器的电容器储能放电系统设计 19. 基于机器视觉的构件表面缺陷特征提取 20. 基于单片机的语音提示测温系统的研究 21. 基于单片机的步进电机的控制 22. 单片机的数字钟设计 23. 基于单片机的数字电压表的设计 24. 基于单片机的交流调功器设计 25. 基于SPI通信方式的多通道信号采集器设计 26. 基于LabVIEW虚拟频谱分析仪的设计 27. 功率因数校正器的设计 28. 高精度电容电感测量系统设计 29. 电表智能管理装置的设计 30. 基于Labview的虚拟数字钟设计 31. 超声波测距语音提示系统的研究 32. 斩控式交流电子调压器设计 33. 基于单片机的脉象信号采集系统设计 34. 基于单片机的简易智能小车设计 35. 基于FPGA的18路智力竞赛电子抢答器设计 36. 基于EDA技术的智力竞赛抢答器的设计 37. 基于EDA技术的数字电子钟设计 38. 基于EDA的计算器的设计 39. 基于DDS的频率特性测试仪设计 40. 基于CPLD直流电机控制系统的设计 41. 单色显示屏的设计 42. 扩音电话机的设计 43. 基于单片机的低频信号发生器设计 44. 35KV变电所及配电线路的设计 45. 10kV变电所及低压配电系统的设计 46. 6Kv变电所及低压配电系统的设计 47. 多功能充电器的硬件开发 48. 镍镉电池智能充电器的设计 49. 基于MCS-51单片机的变色灯控制系统设计与实现 50. 智能住宅的功能设计与实现原理研究 51. 用IC卡实现门禁管理系统 52. 变电站综合自动化系统研究 53. 单片机步进电机转速控制器的设计 54. 无刷直流电机数字控制系统的研究与设计 55. 液位控制系统研究与设计 56. 智能红外遥控暖风机设计 57. 基于单片机的多点无线温度监控系统 58. 蔬菜公司恒温库微机监控系统 59. 数字触发提升机控制系统 60. 仓储用多点温湿度测量系统 61. 矿井提升机装置的设计 62. 中频电源的设计 63. 数字PWM直流调速系统的设计 64. 基于ARM的嵌入式温度控制系统的设计 65. 锅炉控制系统的研究与设计 66. 动力电池充电系统设计 67. 多电量采集系统的设计与实现 68. PWM及单片机在按摩机中的应用 69. IC卡预付费煤气表的设计 70. 基于单片机的电子音乐门铃的设计 71. 新型出租车计价器控制电路的设计 72. 单片机太阳能热水器测控仪的设计 73. LED点阵显示屏-软件设计 74. 双容液位串级控制系统的设计与研究 75. 三电平Buck直流变换器主电路的研究 76. 基于PROTEUS软件的实验板仿真 77. 基于16位单片机的串口数据采集 78. 电机学课程CAI课件开发 79. 单片机教学实验板——软件设计 80. 63A三极交流接触器设计 81. 总线式智能PID控制仪 82. 自动售报机的设计 83. 断路器的设计 84. 基于MATLAB的水轮发电机调速系统仿真 85. 数控缠绕机树脂含量自控系统的设计 86. 软胶囊的单片机温度控制(硬件设计) 87. 空调温度控制单元的设计 88. 基于人工神经网络对谐波鉴幅 89. 基于单片机的鱼用投饵机自动控制系统的设计 90. 锅炉汽包水位控制系统 91. 基于单片机的玻璃管加热控制系统设计 92. 基于AT89C51单片机的号音自动播放器设计 93. 基于单片机的普通铣床数控化设计 94. 基于AT89C51单片机的电源切换控制器的设计 95. 基于51单片机的液晶显示器设计 96. 超声波测距仪的设计及其在倒车技术上的应用 97. 智能多路数据采集系统设计 98. 公交车报站系统的设计 99. 基于RS485总线的远程双向数据通信系统的设计 100. 宾馆客房环境检测系统 101. 智能充电器的设计与制作 102. 基于单片机的户式中央空调器温度测控系统设计 103. 基于单片机的乳粉包装称重控制系统设计 104. 基于单片机的定量物料自动配比系统 105. 基于单片机的液位检测 106. 基于单片机的水位控制系统设计 107. 基于VDMOS调速实验系统主电路模板的设计与开发 108. 基于IGBT-IPM的调速实验系统驱动模板的设计与开发 109. HEF4752为核心的交流调速系统控制电路模板的设计与开发 110. 基于87C196MC交流调速实验系统软件的设计与开发 111. 87C196MC单片机最小系统单板电路模板的设计与开发 112. 电子密码锁控制电路设计 113. 基于单片机的数字式温度计设计 114. 列车测速报警系统 115. 基于单片机的步进电机控制系统 116. 语音控制小汽车控制系统设计 117. 智能型客车超载检测系统的设计 118. 直流机组电动机设计 119. 单片机控制交通灯设计 120. 中型电弧炉单片机控制系统设计 121. 中频淬火电气控制系统设计 122. 新型洗浴器设计 123. 新型电磁开水炉设计 124. 基于电流型逆变器的中频冶炼电气设计 125. 6KW电磁采暖炉电气设计 126. 基于CD4017电平显示器 127. 多路智力抢答器设计 128. 智能型充电器的电源和显示的设计 129. 基于单片机的温度测量系统的设计 130. 龙门刨床的可逆直流调速系统的设计 131. 音频信号分析仪 132. 基于单片机的机械通风控制器设计 133. 论电气设计中低压交流接触器的使用 134. 论人工智能的现状与发展方向 135. 浅论配电系统的保护与选择 136. 浅论扬州帝一电器的供电系统 137. 浅谈光纤光缆和通信电缆 138. 浅谈数据通信及其应用前景 139. 浅谈塑料光纤传光原理 140. 浅析数字信号的载波传输 141. 浅析通信原理中的增量控制 142. 太阳能热水器水温水位测控仪分析 143. 电气设备的漏电保护及接地 144. 论“人工智能”中的知识获取技术 145. 论PLC应用及使用中应注意的问题 146. 论传感器使用中的抗干扰技术 147. 论电测技术中的抗干扰问题 148. 论高频电路的频谱线性搬移 149. 论高频反馈控制电路 150. 论工厂导线和电缆截面的选择 151. 论工厂供电系统的运行及管理 152. 论供电系统的防雷、接地保护及电气安全 153. 论交流变频调速系统 154. 论人工智能中的知识表示技术 155. 论双闭环无静差调速系统 156. 论特殊应用类型的传感器 157. 论无损探伤的特点 158. 论在线检测 159. 论专家系统 160. 论自动测试系统设计的几个问题 161. 浅析时分复用的基本原理 162. 试论配电系统设计方案的比较 163. 试论特殊条件下交流接触器的选用 164. 自动选台立体声调频收音机 165. 基于立体声调频收音机的研究 166. 基于环绕立体声转接器的设计 167. 基于红外线报警系统的研究 168. 多种变化彩灯 169. 单片机音乐演奏控制器设计 170. 单目视觉车道偏离报警系统 171. 基于单片机的波形发生器设计 172. 智能毫伏表的设计 173. 微机型高压电网继电保护系统的设计 174. 基于单片机mega16L的煤气报警器的设计 175. 串行显示的步进电机单片机控制系统 176. 编码发射与接收报警系统设计:看护机 177. 编码发射接收报警设计:爱情鸟 178. 红外快速检测人体温度装置的设计与研制 179. 用单片机控制的多功能门铃 180. 电气控制线路的设计原则 181. 电气设备的选择与校验 182. 浅论10KV供电系统的继电保护的设计方案 183. 智能编码电控锁设计 184. 自行车里程,速度计的设计 185. 等精度频率计的设计 186. 基于嵌入式系统的原油含水分析仪的硬件与人机界面设计 187. 数字电子钟的设计与制作 188. 温度报警器的电路设计与制作 189. 数字电子钟的电路设计 190. 鸡舍电子智能补光器的设计 191. 电子密码锁的电路设计与制作 192. 单片机控制电梯系统的设计 193. 常用电器维修方法综述 194. 控制式智能计热表的设计 195. 无线射频识别系统发射接收硬件电路的设计 196. 基于单片机PIC16F877的环境监测系统的设计 197. 基于ADE7758的电能监测系统的设计 198. 基于单片机的水温控制系统 199. 基于单片机的鸡雏恒温孵化器的设计 200. 自动存包柜的设计 201. 空调器微电脑控制系统 202. 全自动洗衣机控制器 203. 小功率不间断电源(UPS)中变换器的原理与设计 204. 智能温度巡检仪的研制 205. 保险箱遥控密码锁 206. 基于蓝牙技术的心电动态监护系统的研究 207. 低成本智能住宅监控系统的设计 208. 大型发电厂的继电保护配置 209. 直流操作电源监控系统的研究 210. 悬挂运动控制系统 211. 气体泄漏超声检测系统的设计 212. FC-TCR型无功补偿装置控制器的设计 213. 150MHz频段窄带调频无线接收机 214. 数字显示式电子体温计 215. 基于单片机的病床呼叫控制系统 216. 基于单片微型计算机的多路室内火灾报警器 217. 基于单片微型计算机的语音播出的作息时间控制器 218. 交通信号灯控制电路的设计 219. 单片机控制的全自动洗衣机毕业设计论文 220. 单片机脉搏测量仪 221. 红外报警器设计与实现
L6561是一个有源功率因数校正芯片,也可以用于反激开关电源,我经常用到的是L6562。该芯片工作于临界模式,工作频率和占空比都在变化,空载跟满载时的工作状态很不一样,所以我建议空载和满载时的性能和工作状态都应该进行分析。测量管脚的电压最好用示波器(高压直接输入的那种)或者是高阻电压表,而且最好是接好测量仪器后再通电,否则有损坏的风险。LED刺眼的问题用一张厚纸板就能解决。我是做LED驱动设计的。
分析了永磁材料的磁性能,转子结构,电枢绕组模式和控制策略对永磁同步驱动电机性能的影响。它选用具有高持久性,高固有矫顽力和高最大磁能积的钕铁硼稀土永磁材料,并采用具有良好稳态性能和高功率密度的内置永磁钢转子。高槽全速,低铜消耗,小齿槽转矩,部分槽集中绕组和直接转矩弱磁控制策略。我们提出了一种优化设计方法,以改善新能源汽车用永磁同步驱动电机的性能。
介绍
世界上存在严重的能源短缺。随着生态环境的迅速恶化,环境保护问题日益突出,低碳经济的发展迫在眉睫,新能源汽车已成为全球节能环保领域最受推崇的新兴产业。汽车电气化技术的改进引起了更多关注。并作为混合动力和纯电动汽车“发动机”的驱动马达。它已成为与新能源汽车的性能以及节能减排直接相关的关键组件。永磁同步驱动电动机具有功率密度高,效率高,脉动转矩小,弱磁调速范围大等特点,是节能环保型新能源汽车驱动电动机的最佳选择。为了更好地利用永磁同步驱动电动机的价值,本文继续突破永磁材料研究的瓶颈,优化电动机结构设计,提高永磁同步驱动电动机的性能,促进更好的发展。新能源汽车。
近年来,永磁材料发展迅速,种类繁多,目前最受欢迎的类型是铁氧体永磁材料,铝镍钴永磁材料,钕铁硼稀土永磁材料。永磁材料的开发过程如图1所示。
新能源汽车用永磁同步驱动电动机的性能改进分析
铁氧体永磁材料的突出优点是它不含稀土元素和钴,镍等贵金属,价格低廉,制造工艺简单,矫顽力高,退磁能力强,密度低,重量轻。然而,铁氧体永磁材料坚硬且易碎,因此不能进行电加工,并且所生产的电动机具有低功率和低效率。 Alnico永磁材料的特点是温度系数低,持久磁感应强度高和矫顽力低。它易于磁化和消磁,但是它包含诸如钴之类的贵重金属,因此非常昂贵。 NdFeB稀土永磁材料因其优异的磁性能而成为永磁材料的主力军,其磁性能远远超过了其他磁性材料,如铁氧体和铝镍钴合金。
迄今为止,已开发出下一代钕铁硼永磁材料,室温下的剩磁感应强度已达到147T。本征矫顽力可以超过1000kA/m,最大磁能积(BH)为398kj/m,是铁氧体永磁材料的5至12倍,是Alnico永磁材料的3至10倍。材料NdFeB永磁材料的缺点是居里温度低,高温下使用时磁损耗大,热稳定性,耐腐蚀性和抗氧化性,因此需要根据磁体的使用环境来调整磁体表面。进行涂层处理。符合车辆环境的要求。NdFeB稀土永磁材料的磁性和机械性能明显高于铁氧体和AlNiCo永磁材料,并且加工性能优异。我国的稀土产量占世界总量的80%以上。具有独特稀土资源的钕铁硼稀土永磁材料更适合用于新能源汽车的永磁同步驱动电动机。
转子结构对永磁同步驱动电机性能的影响
通过在转子中安装永磁钢,可以将永磁同步驱动电动机分为表面型和内置转子结构,表面型转子结构可以分为表面安装型和埋入型。内置型可分为径向转子结构,切向转子结构和具有混合磁路的永磁体转子结构,该混合磁路根据永磁钢的励磁方向将径向和切线方向集成在一起。
表面安装转子结构具有相同的d轴和q轴电感。转子没有推力作用,因此不会产生磁阻转矩。由于永磁体钢直接暴露于气隙磁场中,因此永磁体钢易于退磁,并且其弱化能力受到限制。内置转子结构,q轴电感大于d轴电感,并且转子具有凸极效应,因此会产生磁阻转矩。
磁阻转矩的使用可以有效地增加电动机的功率密度。嵌入式结构的动态性能优于表面贴装型,但是漏磁系数和制造成本高于表面贴装型。内置转子结构的永磁钢位于转子内部,在永磁钢的外表面与定子铁心的内圈之间有一个由铁磁材料制成的极靴。内置的转子铁芯可保护永磁钢。由于转子磁路的结构不对称而产生磁阻转矩。它有助于提高永磁同步驱动电动机的过载能力和功率密度。而且,“弱场”扩展速度很容易。
合适的转子结构的选择对永磁同步驱动电动机的性能有非常重要的影响。日本丰田生产混合动力汽车普锐斯(2003、2004、2010),2007Ca泵和2008LS600h,本田生产2005雅阁。主驱动马达均使用永磁同步驱动马达,但转子结构不同。其中,2005Accord是表面埋入式结构,Prius,2007Camry和2008Ls600h是内置结构,2003Prius的转子结构是“ 1”形,2004Prius,2010 Prius和2007Camry是“ V”形。 2008Ls600h具有“三角”结构,如图2所示。
建于2004年普利斯,2007Caii,2010Prius和2008LS600H驱动电机,内置转子结构具有大大提高了具有表面转子结构的最大输出,最大速度和输出密度,而不是2005Accord驱动电机。另外,各种内置永磁结构对驱动马达的参数产生了更大的影响。新能源汽车用永磁同步驱动电动机的性能改进分析
基于以上讨论,内置转子结构具有良好的动态和稳态性能,并且可以提供大扭矩,高功率和高功率密度。另外,内置转子的各种类型的结构对永磁同步驱动电动机具有更大的影响。因此,请加强对内置转子的结构设计的研究。探索既经济又性能好的转子结构对于提高永磁同步驱动电机的性能至关重要。
电枢绕组对永磁同步驱动电机性能的影响
永磁同步驱动电动机的电枢绕组根据线圈绕组的形状和埋线方式可分为分布绕组和集中绕组。根据电机每当量上极每极的槽数q=刀(印刷m),它可以分为整数槽绕组和分数槽绕组。
分数槽或整数槽的使用取决于电动机的性能和生产过程。与整数槽绕组相比,使用分数槽绕组具有以下优点:
1)平均而言,每个刺激对下相应的插槽数显着减少。少量的大插槽用来代替大量的小插槽,业余打孔片的插槽数量很少。电枢铁心的制造工艺相对简单,同时可以减少槽绝缘的空间,有助于提高槽的整体速度,提高电动机的性能。
2)通常,使用小槽可以缩短电动机线圈的末端,以节省铜线,从而降低电动机的绕组电阻,并在相同情况下减少电动机的铜消耗,从而提高电动机效率并减少温升。
3)如果不使用斜槽,则可以传输短距离和绕组的分布效果。改善了反电动势波形的正弦,以减少电动机中的转矩脉动和噪声。
4)当节距l,=1时可以使用自动绕线(分数槽集中绕线),这不仅提高了劳动生产率,而且简化了导线的埋入过程和布线,并节省了成本。缠绕在齿上的线圈的圆周和在绕组末端的延伸部分的长度被缩短。为了进一步减少所使用的铜量,每个线圈的末端不重叠。不必提供相间绝缘。
5)通过合理选择极槽调节。与整数槽绕组相比,部分槽集总绕组在减小齿槽转矩和增加输出方面更有效,并且磁场减弱和速度扩展能力也有所提高。
与整数槽绕组相比,分数槽绕组的主要缺点是:损失和噪音。目前,选择与低谐波谐波匹配的极槽,采用叠片式转子磁轭来减少涡流损耗,采用高阻永磁材料,适当增加气隙,调整槽宽等都是有效的。弥补了部分槽绕组的缺点。
根据以上分析,就性能指标和经济性而言,分数槽绕组可以有效地提高槽的整体速度,减少电动机的铜消耗,并减小齿槽转矩。更适合于永磁同步驱动电动机。控制策略对永磁同步驱动电机性能的影响
永磁同步驱动电动机的两种常见控制策略是矢量控制和直接转矩控制。两者都有其优点和缺点。矢量控制基于受控永磁同步驱动电动机的数学模型,并且通过控制电枢绕组电流来实现电动机转矩。
永磁同步驱动电动机的低速转矩在矢量控制下相对稳定,速度范围宽。在转子磁场方向矢量控制下,不需要励磁电流,因此它可以产生单位电流。最大电磁转矩。相对于矢量控制。直接转矩控制消除了对复杂空间坐标变换的需求。只有采用定子磁通量方向控制,才能直接观察和控制定子坐标系中的电机磁通量和转矩,具有控制方式简单,转矩响应快,易于完全数字化的优点。
目前,先进的控制算法已应用于两种控制策略,并取得了良好的效果。例如,基于滑模可变结构的永磁同步驱动电动机的直接转矩控制解决了常规永磁同步类型的直接转矩控制的问题。驱动电动机大电流,磁链和转矩脉动问题。
基于占空比控制的新型永磁同步驱动电动机直接转矩控制方法。使用准确的数学模型和扭矩误差,在整个采样周期内计算当前所选有效电压矢量的工作时间的占空比。它实时调整有效电压矢量的工作时间。有效降低转矩脉动。将基于比例积分派生神经网络的小脑模型联合控制器CMAC引入永磁同步电动机交流调速系统,用速度的外环PI控制器代替传统的双环控制系统。
另外,在矢量控制和直接转矩控制策略的研究基础上,高性能控制技术也得到了迅速发展,极大地提高了永磁同步驱动电机的性能。
1)弱磁场扩展技术。电动汽车,特别是直接驱动电动汽车,需要具有宽速度范围的永磁同步驱动电动机。电动机的调速范围受到电动机本身的机械强度和高于基本速度的恒定功率范围的限制。在这种情况下,需要弱磁控制。由于内置的转子结构,电动机具有凸极效应。并充分利用磁阻转矩来拓宽磁场减弱区域的范围。
2)转矩脉动抑制技术。永磁同步驱动电动机的转矩脉动的两个主要原因是由于其自身的结构而导致的非理想磁路和放大引入参数误差的控制方法。所以。通过优化永磁同步驱动电动机的结构,可以改善转子磁场分布,并可以在电动机控制水平上优化控制策略,以减少定子齿槽转矩,最终实现转矩脉动抑制。
基于以上分析,内置永磁同步驱动电机采用直接转矩控制弱磁增速技术。它对提高自身性能有很大的影响。
结束语
本文分析了永磁材料的磁性能,转子结构,电枢绕组和控制策略对永磁同步驱动电机性能的影响。永磁钢采用钕铁硼稀土永磁材料,转子采用内置结构,电枢绕组选择分数槽绕组也与转矩磁场弱化速度扩展技术直接匹配。它可以有效地改善永磁同步驱动电动机的主要性能指标。
一些小型车辆使用单电机,如同现在汽车的发动机。另外一些发展轮毂电机如同电动自行车的外转子电机。发展的瓶颈还是在于电池的发展现状,假如电池做不到如同煤气罐一样更换方便,电动汽车就很难大发展。因为我国稀土磁铁很多,电机不是大问题,有智能需要投入到电池方面。
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使用幸福校园需要安装Adobe Flash Player ver.9版本以上。 请安装Flash Player。[页数]:31 [字数]:14854 [目录] 1 绪 言 2 系统设计方案的研究 3 系统设计应用举例 4 总结与展望 [摘要] 随着晶闸管的出现,现代电力电子和控制理论、计算机的结合促进了电力拖动控制技术研究和应用的繁荣,为工业生产,交通运输,楼宇、办公、家庭自动化提供了现代化的高新技术。提高了生产效率和人们的生活质量,使人类社会生产、生活发生了巨大的变化。晶闸管-直流电动机调速系统的成熟为现代工业提供了高效、高性能的动力。直流电动机调速系统以其优良的调速性能具有广阔的市场,并且建立在反馈控制理论基础上的直流调速原理是交流调速控制的基础。本文介绍了带电流截止负反馈转速单闭环直流电动机调速系统的设计研究,由直流电机模块、晶闸管整流模块、转速反馈环节、电流截止负反馈环节和脉冲产生模块等组成。该系统主要采用转速反馈量和电流截止负反馈量与给定量的偏差经来改变触发器移相控制信号调节晶闸管的控制角,从而改变整流器的输出电压实现对直流电动机的转速进行调节的原理。首先给出电动机的数学模型,分析了转速闭环调速系统的工作原理。为了限制启动电流过大引入了电流截止负反馈,并介绍了电流截止负反馈环节的作用。其次根据原理方案建构出系统原理框图,并利用Matlab/Simulink工具软件对该系统建立了仿真模型,对系统进行了仿真研究。然后给出了直流电动机调速系统的应用实例,并按实例设置各模块的参数进行仿真。本系统经过综合考虑和合理分析,各物理量仿真波形基本符合要求。 [正文] 1 绪 言 1.1 课题研究背景在现代化的生产和生活中,电动机一直起着十分重要的作用,无论是交通运输、国防、航空航天、医疗卫生、农业生产、商务与办公设备,还是日常中的家用电器,都大量地使用各种各样的电动机。据相关资料介绍,现有90%以上的动力源来自于电动机,我国生产的电能大约有60%消耗于电动机而动力与运动是可以互相转换的,从这个意义上讲,电动机也是最常见的运动源,对运动控制的最有效方式是对运动源的控制,因此,常常通过对电动机的控制来实现运动控制。直流调速是现代电力拖动自动控制系统中发展较早的技术。在20世纪60年代发展起来的电力电子技术,使电能可以变换和控制,产生了现代各种高效、节能的新型电源和交直流调速装置,为工业生产,交通运输,楼宇、办公、家庭自动化提供了现代化的高新技术,提高了生产效率和人们的生活质量,使人类社会生产、生活发生了巨大的变化。随着新型电力电子器件的研究和开发以及先进控制技术的发展,电力电子和电力拖动控制装置的性能也不断优化和提高,这种变化的影响将越来越大。随着晶闸管的出现,现代电力电子和控制理论、计算机的结合促进了电力转动控制技术研究和应用的繁荣。晶闸管-直流电动机调速系统为现代工业提供了高效、高性能的动力。尽管目前交流调速的迅速发展,交流调速技术越趋成熟,以及交流电动机的经济性和易维护性,使交流调速广泛受到用户的欢迎。但是直流电动机调速系统以其优良的调速性能仍有广阔的市场,并且建立在反馈控制理论基础上的直流调速原理也是交流调速控制的基础。现在的直流和交流调速装置都是数字化的,使用的芯片和软件各有特点,但基本控制原理有其共性,此文章主要通过仿真研究直流调速的基本原理和调速性能
你是用51控制细分驱动器还是自己设计一个驱动器
step motor,好东东
用有道词典,根据翻译然后再根据自己的了解自行翻译,毕竟都是毕业生啦!!!
异步电动机 异步电动机(asynchronous motor) 又称感应电动机,是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。 异步电动机按照转子结构分为两种形式:有鼠笼式(鼠笼式异步电机)、绕线式异步电动机。作电动机运行的异步电机。因其转子绕组电流是感应产生的,又称感应电动机。异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。各国的以电为动力的机械中,约有90%左右为异步电动机,其中小型异步电动机约占70%以上。在电力系统的总负荷中,异步电动机的用电量占相当大的比重。在中国,异步电动机的用电量约占总负荷的60%多。异步电动机的基本特点是,转子绕组不需与其他电源相连,其定子电流直接取自交流电力系统;与其他电机相比,异步电动机的结构简单,制造、使用、维护方便,运行可靠性高,重量轻,成本低。以三相异步电动机为例,与同功率、同转速的直流电动机相比,前者重量只及后者的二分之一,成本仅为三分之一。异步电动机还容易按不同环境条件的要求,派生出各种系列产品。它还具有接近恒速的负载特性,能满足大多数工农业生产机械拖动的要求。其局限性是,它的转速与其旋转磁场的同步转速有固定的转差率(见异步电机),因而调速性能较差,在要求有较宽广的平滑调速范围的使用场合(如传动轧机、卷扬机、大型机床等),不如直流电动机经济、方便。此外,异步电动机运行时,从电力系统吸取无功功率以励磁,这会导致电力系统的功率因数变坏。因此,在大功率、低转速场合(如拖动球磨机、压缩机等)不如用同步电动机合理。由于异步电动机生产量大,使用面广,要求其必须有繁多的品种、规格与各种机械配套。因此,异步电动机的设计、生产特别要注意标准化、系列化、通用化。在各类系列产品中,以产量最大、使用最广的三相异步电动机系列为基本系列;此外还有若干派生系列(在基本系列基础上作部分改变导出的系列)、专用系列(为特殊需要设计的具有特殊结构的系列)。异步电动机的种类繁多,有防爆型三相异步电动机、ys系列三相异步电动机、y、y2系列三相异步电动机、YVP系列变频调速电动机等等.新中国第一台异步电动机于50年代初在合肥工业大学诞生三相异步电动机的转动原理1).基本原理为了说明三相异步电动机的工作原理,我们做如下演示实验,如图5-2所示。图 5-2 三相异步电动机工作原理(1).演示实验:在装有手柄的蹄形磁铁的两极间放置一个闭合导体,当转动手柄带动蹄形磁铁旋转时,将发现导体也跟着旋;若改变磁铁的转向,则导体的转向也跟着改变。(2).现象解释:当磁铁旋转时,磁铁与闭合的导体发生相对运动,鼠笼式导体切割磁力线而在其内部产生感应电动势和感应电流。感应电流又使导体受到一个电磁力的作用,于是导体就沿磁铁的旋转方向转动起来,这就是异步电动机的基本原理。转子转动的方向和磁极旋转的方向相同。(3).结论:欲使异步电动机旋转,必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组。绕线转子电动机在原理上相当于普通的异步电动机,结构上有所区别,也就是转子上有分布式绕组。如果把转子上的绕组在集电环处短接,这个电动机(用法上)就是一个普通的笼式异步电动机了。绕线式异步电动机的使用,一般是在一些需要较大启动转矩的场合,比如吊车(起重机)。它的原理就是改变转子绕组的电阻,以改变异步电动机的转差率,从而改变电动机的转矩的。它的定子直接接在三相交流电源上,而转子绕组一般串联上一定阻值的可变电阻上。当电动机启动时,可变电阻的阻值为最大值,在启动完成后,通过调节该阻值,最终使得该阻值为零。可变电阻值的选择,与电动机的转子绕组、电动机设计的启动转矩大小等均有关系。
出处:三相异步电动机的原理与结构 摘要:作电动机运行的三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运三相异步电动机而感生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。关键词 三相异步电动机;基本结构;工作原理;选用一、三相异步电动机的基本结构1、定子(静止部分)(1)定子铁心作用:电机磁路的一部分,并在其上放置定子绕组。构造:定子铁心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成,在铁心的内圆冲有均匀分布的槽,用以嵌放定子绕组。定子铁心槽型有以下几种:半闭口型槽,半开口型槽,开口型槽。(2)定子绕组作用:是电动机的电路部分,通入三相交流电,产生旋转磁场。构造:由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成,这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。(3)机座作用:固定定子铁心与前后端盖以支撑转子,并起防护、散热等作用。2、转子(旋转部分)(1)三相异步电动机的转子铁心:作用:作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。(2)三相异步电动机的转子绕组作用:切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流,并形成电磁转矩而使电动机旋转。构造:分为鼠笼式转子和绕线式转子。3、三相异步电动机的其它附件端盖:支撑作用。轴承:连接转动部分与不动部分。轴承端盖:保护轴承。风扇:冷却电动机二、三相异步电动机的工作原理定子绕组接上三相电源后,电动机便产生旋转磁场,所谓旋转磁场就是指电动机内定子和转子之间气隙的圆周上按正弦规律分布的,能够围绕着电动机在空间不断旋转的磁场。转子与旋转磁场之间存在相对运动。转子导条被旋转磁场的磁力线切割而产生感应电动势,它在转子绕组中感应出电流,两者相互作用产生电磁转矩,使转子转动起来。从而将电能转化为转轴的机械能。当电动机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相对称交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。三、三相异步电动机的选用三相异步电动机应用广泛,是一种主要的动力源。在此,要特别强调合理选择电动机的额定功率,如额定功率选择过大,不仅造成设备投资费用增加,而且电动机长期处于低效率低功率因数点运行,是很不合理很不经济的。1、三相异步电动机的选用要点(1)根据机械负载特性、生产工艺、电网要求、建设费用、运行费用等综合指标,合理选择电动机的类型。(2)根据机械负载所要求的过载能力、启动转矩、工作制及工况条件,合理选择电动机的功率,使功率匹配合理,并具有适当的备用功率,力求运行安全、可靠而经济。(3)根据使用场所的环境,选择电动机的防护等级和结构形式。(4)根据生产机械的最高机械转速和传动调速系统的要求,选择电动机的转速。(5)根据使用的环境温度,维护检查方便、安全可靠等要求,选择电动机的绝缘等级和安装方式。(6)根据电网电压、频率、选择电动机的额定电压以及额定频率。2、三相异步电动机的选用步骤:选电动机类型→选电动机容量→校核启动转矩最大转矩→等效发热校核→经济性综合指标校核→电动机机械特性与负载特性对比→电动机电压等级与频率→决定核→电动机机械特性与负载特性对比→电动机电压等级与频率→决定3、三相异步电动机的维护保养启动前的准备和检查(1)检查电动机和启动设备接地是否可靠和完整,接线是否正确与良好。(2)检查电动机铭牌所示额定电压,额定频率是否与电源电压、频率相符合。(3)新安装或者长期停用的电动机(停用三个月以上),启动前应检查绕组相对相、相对地的绝缘电阻值。(用1000伏兆欧表测量)。绝缘电阻应该大于0.5兆欧。如果低于这个值,应该将绕组烘干。(4)对绕线型转子应该检查其集电环上的电刷以及提刷装置是否能正常工作,电刷的压力是否能符合要求。电刷压力为1.5N/cm-2.5 N/cm。(5)检查电动机的转子转动时候灵活可靠,滑动轴承内的油时候达到规定的油位。(6)检查电动机所用的熔断器的额定电流是否符合要求。(7)检查电动机的各个紧固螺栓以及安装螺栓是否牢固并符合要求。4、运行中的故障处理(1)启动时的故障当合上断路器或自动开关后,电动机不转,只听到嗡嗡的声响,或者不能转到全速,这种故障原因可能是:定子回路一相断线,如低压电动机熔断器一相熔断,或高压电动机短路器以及隔离开关的一相接触不良,不能形成三相旋转磁场。转子回路断线或接触不良,使转子绕组内无电流或电流减小,因而电动机不转或者转动很慢。在传动机械中,有机械上的卡阻现象,严重时电动机就不转,且异常声响。电压过低使电动机转矩减小,启动困难或不能启动。电动机定子,转子铁心相摩擦,增加了负载,使转动困难。运行人员发现上述故障时,对高压电动机来讲,应立即拉开电动机的断路器以及隔离开关,检查其定子、转子回路。(2)定子绕组单相接地故障。电动机绕组由于受到各种因素的侵蚀,使其绝缘水平降低。此外,由于电动机长期过负荷运行,会使绕组的绝缘体因长期过热而变的焦脆或脱落。这都会造成电动机定子绕组的单相接地。(3)三相电动机单相运行的故障三相电动机在运行中,如果一相熔断器烧坏或接触不良,隔离开关,熔断器,电缆头以及导线一相接触松动以及定子绕组一相断线,均会造成电动机的单相运行。运行人员根据电动机所产生的异常现象,确认电动机为单相运行时,则应切断电源,使其停止运行。并用兆欧表测量定子回路电阻值,若电阻值很大或无穷大时,则说明该相断线。然后检查定子回路中的熔断器,断路器,隔离开关,电缆头以及接线盒内接线接触是否良好。四、三相异步电动机的铭牌每台电动机的机壳上都有一块铭牌,上面标明该电动机的规格、性能及使用条件,它是我们正确使用电动机的依据。这里对铭牌上主要的技术参数介绍如下。1、型号为了适应不同用途和工作环境需要,三相异步电动机制成不同系列和型号,不同型号的电动机的机座长度、中心高度、转速等技术参数不相同,使用或选购时应注意型号或根据需要查阅相应产品目录和技术手册。2、功率电动机在铭牌规定的运行条件下,正常工作时的输出功率(kw)。3、电压电动机定子绕组的额定线电压(v)。4、电流电动机在额定工作状况下运行时流入定子绕组的线电流(a)。5、转速电动机在额定工作状况下运行时转子每分钟的转数(r/min)。6、接法电动机的接线盒有六个接线端子,需要改变转子当前的转向时,只要把电动机的三根电源线中的任意两根对调一下,就能改变电动机的转向。结论:实践证明,在工农业生产中,根据实际需要,科学地选用三相异步电动机可以提高生产效率,收到很好的经济效益。在运行中对电动机进行科学的维护保养,使电动机长期处于非常好的技术状态,延长使用寿命,提高工农业生产的的效率。是非常有必要的。参考文献:[1] 才家刚.电动机使用与维理技术. 北京:水利水电出版社,1998.[2] 付家才.电机工程实践技术.北京:化学工业出版社,2003[3] 张曾常.电机绕组接线速成.北京:机械工业出版社,1996[4] 松柏.三相电动机修理自学指导.北京:北京科学技术出版社,2001