新型永磁式开关磁阻电机控制系统的研究与设计

摘要

开关磁阻电机的结构简单、坚固,在调速性能上,综合了交流变频调速系统和直流调速系统的优点,运行效率高,被专家视为电气传动系统发展中的一个里程碑。但与其它种类的调速系统相比较,其容量体积比略低,随着稀土永磁材料被越来越多的用在电机设计中,采用永磁材料来改变开关磁阻电机的结构,来改善其性能,已成为当前的研究热点之一。
　　 在深入分析了国内外开关磁阻电机新型结构的基础上,本文提出了一种新型永磁式开关磁阻电机,分析了其电机的结构及原理等,并探讨了其调速方式,把模糊控制运用于调速系统,设计了其调速系统的软硬件,最后对其样机进行了试验。全文共分成七个方面。首先回顾了开关磁阻电机和混合励磁电机的发展状况、主要特点等,并对存在问题进行了探讨,简述了电机调速控制的发展状况,并对未来的研究方向作了分析。其次描述了新型永磁式开关磁阻电机的结构,分析了运行原理,在线性方式下推导了其数学模型,并作了相应的磁路原理仿真,为后面的工作提供数学依据。第三部分详述了其调速系统的构成以及调速方法等,并把模糊控制运用于其中,仿真了调速系统。接着设计了调速系统的硬件,主控制选用TMS320F2812,对其它的硬件电路作了细述。设计好硬件电路以后,对整个系统编写了C语言程序,以实现其控制功能。最后结合软件和硬件,对样机进行了调试,并给出了结果,验证了系统的性能。本文的设计基本满足设计要求,能实现预期的功能;最后为本文的结论和展望。