礦用無刷直流電機(jī)車的調(diào)速系統(tǒng)研究.pdf

1、無刷直流電機(jī)是繼有刷直流電機(jī)之后發(fā)展起來的一種新型交流電機(jī)，因其轉(zhuǎn)子上無換相器、定子上無電刷而得名。它既繼承了傳統(tǒng)直流電機(jī)調(diào)速范圍廣、過載能力強(qiáng)和啟動(dòng)特性好等優(yōu)點(diǎn)，又具有結(jié)構(gòu)簡單、永無磨損、故障率低、節(jié)能高效和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，使其在礦用運(yùn)輸系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　直接轉(zhuǎn)矩控制方式(DTC)是繼矢量控制技術(shù)之后發(fā)展起來的一種新型變頻調(diào)速技術(shù)。DTC采用電壓空間矢量分析方法，通過直接控制定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩的方式，實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速。

2、它既省去了復(fù)雜的矢量變換和無刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型的處理，又可實(shí)現(xiàn)三相驅(qū)動(dòng)電路中功率開關(guān)管的最佳控制，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡單可靠、控制直接無累贅等優(yōu)點(diǎn)，已成為現(xiàn)代電機(jī)控制系統(tǒng)中的一個(gè)主要發(fā)展方向。
　　本文首先介紹了無刷直流電機(jī)本體結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的基本工作原理和三相全橋驅(qū)動(dòng)電路;其次，詳細(xì)介紹無刷直流電機(jī)的電壓平衡方程、電磁轉(zhuǎn)矩方程、運(yùn)動(dòng)方程及傳遞函數(shù)模型;然后，詳細(xì)分析直接轉(zhuǎn)矩控制策略的控制原理，通過MATLAB/Simulink搭建仿真

3、模型，并分析相電流、相電壓和電機(jī)轉(zhuǎn)速波形;再者，全文著重研究無刷直流電機(jī)的硬件電路，以TMS320F28335電機(jī)專用控制芯片為主控制器，輔之以轉(zhuǎn)子位置檢測電路、保護(hù)電路和輔助電源等外圍電路，使無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)合理、易于實(shí)現(xiàn)和控制穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。完成電路設(shè)計(jì)之后，在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬礦用無刷直流電機(jī)車的運(yùn)行環(huán)境，設(shè)定電機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min，經(jīng)示波器測量得到功率開關(guān)管脈沖信號(hào)波形和相電壓波形，并分析其合理性;之后，通過設(shè)計(jì)主程