冰箱用无刷直流电机设计及其性能提升研究
发布时间：2021-09-30 02:23
无刷直流电机具有结构简单、体积小、效率高,运行可靠等优点,在冰箱风扇领域得到广泛的应用。但是无刷直流电机绕组等关键参数一般依据经验设计、霍尔传感器安装位置选取不准确以及换相过程存在较大的转矩脉动,从而严重影响冰箱的性能提升。本文针对冰箱常用的三相无刷直流电机、单相无刷直流电机的设计及其性能提升展开研究,主要工作如下:（1）阐述了无刷直流电机及其在冰箱应用的发展现状,总结了无刷直流电机设计及其转矩脉动抑制的国内外现状研究。（2）给出了无刷直流电机控制系统的结构,阐述了无刷直流电机控制系统的运行原理,并推导了无刷直流电机的数学模型。针对冰箱用三相无刷直流电机,根据工程实际要求,基于三相无刷直流电机原理,确定了符合电机设计要求的电机参数。根据确定的三相无刷直流电机参数,利用ANSYS Maxwell软件建立了三相无刷直流电机的二维有限元分析模型,分析了线圈匝数和绕组电阻对电机机械性能的影响。采用最小二乘法得到三相无刷直流电机的转矩特性与线圈匝数、线圈电阻的关联关系。根据三相无刷直流电机的性能要求,确定电机的线圈匝数和绕组电阻。为保证三相无刷直流电的可靠运行,探讨了霍尔传感器的位置安装原则。为...
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
冰箱用风扇老化监控系统
电机采用永磁体取代同步电机直流励磁转子，这样同步电机就变成磁同步电机分类的标准不一，按照转子永磁体结构可以分为两大类磁同步电机。按照转子永磁体位置可以分为：内转子和外转子同步研究冰箱生产企业常用三相无刷直流电机和单相无刷直流电机结构模型。无刷直流电机控制系统结构电机转子为永磁体，产生气隙磁通；定子为电枢，由多相绕组组成过换相电路对绕组按照控制器的设定依此通电，使定子产生与转子子磁势与转子磁势有夹角，产生转矩带动转子永磁体转动，位置传置，控制器跟据传感器信号改变相应功率管导通与关断，完成换相电机本体、位置传感器、逆变电路以及控制器组成，其系统结构图
冰箱用无刷直流电机设计及其性能提升研究的微电机中会使用到，在无刷直流电机中很少使用[56]。本文研究两种不同种类的永磁无刷直流电机：三相无刷直流电机、单相无刷直流电机。单相无刷直流电机是三相永磁无刷直流电机的一种简化，都是由定、转子组成。铁芯和线圈绕组组成定子，铁芯是凸极机构的定子齿，由定子磁轭相连组成。转子是由永磁体与转子磁轭组成，有 N、S 极交替排列，其中永磁体充磁方一般采用平行充磁和径向充磁两种方式，转子极对数与定子极对数必须按照一定规律对应排列，如图 2-2、2分别为三相无刷直流电机和单相无刷直流电机。
【参考文献】：
期刊论文
[1]非理想反电动势下无刷直流电机转矩波动研究[J]. 夏鲲,董斌,卢晶. 系统仿真学报. 2018(01)
[2]无位置传感器永磁无刷直流电机位置检测误差因素分析[J]. 胡申旦,杨进,仇志坚,章跃进. 电机与控制应用. 2017(06)
[3]优化磁极形状和极弧系数的分数槽无刷直流电机齿槽转矩削弱方法[J]. 颜建虎,冯奕. 微电机. 2017(01)
[4]无刷直流电动机霍尔元件安装位置分析[J]. 吴小江. 微特电机. 2016(12)
[5]永磁无刷直流电机在MATLAB中的仿真研究[J]. 陶跃进,邓斌,余丹,羊乃淋. 湖南理工学院学报(自然科学版). 2016(04)
[6]“十三五”战略新兴产业发展规划发布:燃料电池汽车或迎来机会[J]. 谢光强. 电动自行车. 2016(12)
[7]基于无模型预测控制的无刷直流电机换相转矩波动抑制策略[J]. 史婷娜,李聪,姜国凯,夏长亮. 电工技术学报. 2016(15)
[8]集成电机推进器用无刷直流电机齿槽转矩削减新方法[J]. 宋保维,李玉凯,程博. 西安交通大学学报. 2016(05)
[9]无刷直流电机霍尔传感器安装方法研究[J]. 常亚辉,王莎莎,李建春,郭立杰. 导航与控制. 2015 (04)
[10]基于Hall位置检测永磁无刷电机复合驱动研究[J]. 李新华,余朝,张杨,杨垂恭. 微电机. 2015(05)
博士论文
[1]无刷直流电机换相转矩波动抑制与无位置传感器控制研究[D]. 王迎发.天津大学 2012
硕士论文
[1]单相永磁无刷直流电机控制系统的研究[D]. 候海波.浙江大学 2017
[2]永磁无刷直流电机设计及驱动控制研究[D]. 金杨.华中科技大学 2016
[3]无刷直流永磁电机磁场分析与齿槽转矩研究[D]. 何强.合肥工业大学 2016
[4]高速单相无刷直流电机控制系统研究[D]. 闫歧轩.浙江大学 2016
[5]高性能永磁无刷直流电机调速系统的研究[D]. 李朝阳.内蒙古科技大学 2014
[6]单相无刷直流电机及其无位置传感器控制系统研究[D]. 梁伟.浙江大学 2014
[7]无刷直流电机换相转矩脉动抑制策略的探讨研究[D]. 王晓锋.广东工业大学 2014
[8]BLDCM矢量控制系统的宽调速范围运行控制[D]. 宣铠锐.合肥工业大学 2013
[9]无位置传感器无刷直流电机启动技术的研究[D]. 陈程.中南林业科技大学 2012
[10]单相无刷直流电机无位置传感器控制系统[D]. 陈兵兵.浙江理工大学 2012
本文编号：3414934
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
冰箱用风扇老化监控系统
电机采用永磁体取代同步电机直流励磁转子，这样同步电机就变成磁同步电机分类的标准不一，按照转子永磁体结构可以分为两大类磁同步电机。按照转子永磁体位置可以分为：内转子和外转子同步研究冰箱生产企业常用三相无刷直流电机和单相无刷直流电机结构模型。无刷直流电机控制系统结构电机转子为永磁体，产生气隙磁通；定子为电枢，由多相绕组组成过换相电路对绕组按照控制器的设定依此通电，使定子产生与转子子磁势与转子磁势有夹角，产生转矩带动转子永磁体转动，位置传置，控制器跟据传感器信号改变相应功率管导通与关断，完成换相电机本体、位置传感器、逆变电路以及控制器组成，其系统结构图
冰箱用无刷直流电机设计及其性能提升研究的微电机中会使用到，在无刷直流电机中很少使用[56]。本文研究两种不同种类的永磁无刷直流电机：三相无刷直流电机、单相无刷直流电机。单相无刷直流电机是三相永磁无刷直流电机的一种简化，都是由定、转子组成。铁芯和线圈绕组组成定子，铁芯是凸极机构的定子齿，由定子磁轭相连组成。转子是由永磁体与转子磁轭组成，有 N、S 极交替排列，其中永磁体充磁方一般采用平行充磁和径向充磁两种方式，转子极对数与定子极对数必须按照一定规律对应排列，如图 2-2、2分别为三相无刷直流电机和单相无刷直流电机。
【参考文献】：
期刊论文
[1]非理想反电动势下无刷直流电机转矩波动研究[J]. 夏鲲,董斌,卢晶. 系统仿真学报. 2018(01)
[2]无位置传感器永磁无刷直流电机位置检测误差因素分析[J]. 胡申旦,杨进,仇志坚,章跃进. 电机与控制应用. 2017(06)
[3]优化磁极形状和极弧系数的分数槽无刷直流电机齿槽转矩削弱方法[J]. 颜建虎,冯奕. 微电机. 2017(01)
[4]无刷直流电动机霍尔元件安装位置分析[J]. 吴小江. 微特电机. 2016(12)
[5]永磁无刷直流电机在MATLAB中的仿真研究[J]. 陶跃进,邓斌,余丹,羊乃淋. 湖南理工学院学报(自然科学版). 2016(04)
[6]“十三五”战略新兴产业发展规划发布:燃料电池汽车或迎来机会[J]. 谢光强. 电动自行车. 2016(12)
[7]基于无模型预测控制的无刷直流电机换相转矩波动抑制策略[J]. 史婷娜,李聪,姜国凯,夏长亮. 电工技术学报. 2016(15)
[8]集成电机推进器用无刷直流电机齿槽转矩削减新方法[J]. 宋保维,李玉凯,程博. 西安交通大学学报. 2016(05)
[9]无刷直流电机霍尔传感器安装方法研究[J]. 常亚辉,王莎莎,李建春,郭立杰. 导航与控制. 2015 (04)
[10]基于Hall位置检测永磁无刷电机复合驱动研究[J]. 李新华,余朝,张杨,杨垂恭. 微电机. 2015(05)
博士论文
[1]无刷直流电机换相转矩波动抑制与无位置传感器控制研究[D]. 王迎发.天津大学 2012
硕士论文
[1]单相永磁无刷直流电机控制系统的研究[D]. 候海波.浙江大学 2017
[2]永磁无刷直流电机设计及驱动控制研究[D]. 金杨.华中科技大学 2016
[3]无刷直流永磁电机磁场分析与齿槽转矩研究[D]. 何强.合肥工业大学 2016
[4]高速单相无刷直流电机控制系统研究[D]. 闫歧轩.浙江大学 2016
[5]高性能永磁无刷直流电机调速系统的研究[D]. 李朝阳.内蒙古科技大学 2014
[6]单相无刷直流电机及其无位置传感器控制系统研究[D]. 梁伟.浙江大学 2014
[7]无刷直流电机换相转矩脉动抑制策略的探讨研究[D]. 王晓锋.广东工业大学 2014
[8]BLDCM矢量控制系统的宽调速范围运行控制[D]. 宣铠锐.合肥工业大学 2013
[9]无位置传感器无刷直流电机启动技术的研究[D]. 陈程.中南林业科技大学 2012
[10]单相无刷直流电机无位置传感器控制系统[D]. 陈兵兵.浙江理工大学 2012
本文编号：3414934
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