1. 研究目的与意义(文献综述)
开关磁阻电机80年代初随着电力电子、微电脑和控制理论的迅速发展而发展起来的一种新型调速驱动系统。具有结构简单、运行可靠、成本低、效率高等突出优点,目前已成为交流电机调速系统、直流电机调速系统、无刷直流电机调速系统的强有力的竞争者。但作为一种新型调速系统,研究的时间还较短,由于开关磁阻电机调速系统是典型的机电一体化系统,为使系统整体最优,开关磁阻电机、功率变换器以及控制器三者之间必须协调设计,加之其复杂的非线性特性,导致研究的困难性。但由于在应用上开关磁阻电机调速系统有着广阔的市场前景,开关磁阻电机具有多种优点,这就给了人们继续研究的动力。
开关磁阻电动机的功率变换器是开关磁阻电动机运行时所需能量的供给者,是连接电源和电动机绕组的功率开关部件。80年代初,主开关器件皆用顺序控制继电器。鉴于开关磁阻电机调速系统电流脉冲峰值较大,而顺序控制继电器电流峰值/平均电流比值高,能承受很大的浪涌冲击,一度被视为开关磁阻电机调速系统中最理想的主开关器件。但顺序控制继电器无自关断能力,开关频率低,强迫换相电路成本高,可靠性差,构成的开关磁阻电机调速系统总体性能有局限。后来较多应用电力晶体管,但电力晶体管承受浪涌电流能力差,存在二次击穿问题,不易保护,限制了其在高压、大功率场合下的应用。80年代中期,结合了顺序控制继电器、电力晶体管两者优点的可关断晶闸管受到重视。因可关断晶闸管兼有自关断、快速开关能力,能承受较电力晶体管高的电流、电压。近年来,考虑到可关断晶闸管在关断时要求相当大的反向控制电流,关断控制实现有难度,国外小功率开关磁阻电机调速系统中常用半导体场效晶体管,较大功率则采用绝缘栅双极型晶体管。功率变换器的拓扑结构与传统逆变器有很大差异,具有多种形式,并且与开关磁阻电动机的相数、绕组连接形式有密切的关系。其中,最常见的拓扑结构有:不对称半桥式、直流电源分裂式等。
2. 研究的基本内容与方案
研究目标:掌握开关磁阻电动机的工作原理及spwm变频技术相关技术,设计一个用于开关磁阻电机的三相桥式逆变器作为功率变换器模块,将电源提供的能量经变换后实现开关磁阻电机的运行。
研究内容:熟悉和掌握功率变换器和逆变器的结构和原理,通过电路的设计与实现,掌握整流、逆变、滤波等电路模块的工作。综合运用所学专业知识解决问题;学会自主完成研究论文的撰写方法和过程。
3. 研究计划与安排
第1周查阅设计题目的相关资料;
第2周撰写开题报告;
第3周翻译英文资料;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]汤一林.基于三相全桥逆变器的开关磁阻电机控制[j].江南大学学报(自然科学版),第1卷第1期2015年2月.
[2]吴红星.开关磁阻电机系统理论与控制技术[m].中国电力出版社社,2010.
[3]戴珂,王舰威,陈睿,陈晶晶.康勇两种典型的三相spwm逆变器电路比较[j],电工技术学报,2012年02期.
