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1、中圖分類號：TM352論文編號：102870315-S108學(xué)科分類號：080804碩士學(xué)位論文?電動叉車用雙凸極電機(jī)控制技術(shù)研究研究生姓名趙易緯學(xué)科、專業(yè)電力電子與電力傳動研究方向電驅(qū)動控制技術(shù)指導(dǎo)教師張卓然教授南京航空航天大學(xué)研究生院自動化學(xué)院二O一五年一月?江蘇省科技成果轉(zhuǎn)化專項資金項目（項目號：BA2011109）。IIINanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringResearchonthe
2、ControlTechnologyofDoublySalientMotorforElectricForkliftTrucksAThesisinElectricalEngineeringbyZhaoYiweiAdvisedbyProf.ZhangZhuoranSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2015南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文承諾書本人聲明所呈交的碩士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的
3、研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：VII電動叉車用雙凸極電機(jī)控制技術(shù)研究摘要電勵磁雙凸極無刷直流電機(jī)以勵磁繞組取代永磁體，使得雙凸極電機(jī)的勵磁磁場可以調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)子上無繞組和永磁體，結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠且成本低；電動運(yùn)行時，其可控變
4、量較多、控制靈活，因此在惡劣環(huán)境及高速場合具有廣闊的應(yīng)用前景，本文探索研究其在電動叉車驅(qū)動系統(tǒng)中應(yīng)用的基礎(chǔ)問題。首先介紹了雙凸極無刷直流電機(jī)基本結(jié)構(gòu)，闡述了其工作原理，建立了等效二端口數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用有限元法與一臺同為雙凸極結(jié)構(gòu)的磁通切換電機(jī)進(jìn)行了初步對比分析，并根據(jù)雙凸極無刷直流電機(jī)三相六狀態(tài)控制策略中存在的導(dǎo)通邏輯不合理現(xiàn)象，對雙凸極電機(jī)換相時刻進(jìn)行了狀態(tài)細(xì)分，研究了一種新型雙凸極無刷直流電機(jī)三相九狀態(tài)控制策略。隨后，對采用三相九狀態(tài)控制策略的雙凸極無刷直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行了場路聯(lián)合仿真，并同傳統(tǒng)雙凸極無刷直流電機(jī)控制策略進(jìn)行了對比分
5、析，討論了換相過程不同控制策略對電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、相電流的影響。針對雙凸極無刷直流電機(jī)可控參數(shù)較多的特點(diǎn)，研究了不同勵磁電流、控制角度對電機(jī)的影響規(guī)律。同時，針對三相九狀態(tài)控制策略中某一時刻存在三相同時導(dǎo)通的現(xiàn)象，提出了一種分段PWM調(diào)制策略，并對雙凸極無刷直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)動態(tài)特性進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果表明其在負(fù)載變化過程中具有良好的動態(tài)性能。討論基于ARM與CPLD的數(shù)字控制器硬件結(jié)構(gòu)與原理，繪制了包括其驅(qū)動電路、保護(hù)電路、位置信號檢測電路等在內(nèi)的PCB板。分析了霍爾位置傳感器正、反轉(zhuǎn)電壓信號同位置信號固有偏差的問題與機(jī)理，針對該問題設(shè)計并
6、研究了新型位置傳感器，并進(jìn)行了測試分析。最后，構(gòu)建了雙凸極無刷直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)實(shí)驗平臺，進(jìn)行了實(shí)驗驗證，對比分析了不同控制策略下雙凸極無刷直流電機(jī)的輸出特性，結(jié)果表明新型三相九狀態(tài)控制策略能有效提升雙凸極電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩及運(yùn)行效率，進(jìn)一步說明雙凸極無刷直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)在電動叉車領(lǐng)域有重要應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：雙凸極電機(jī)，無刷直流，磁通切換，有限元法，PWM分段調(diào)制策略，三相九狀態(tài)控制策略VIII南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTWoundfielddoublysalientbrushlessdcmachineisdevelopedon
7、thebasisofdoublysalientpermanent-magnetmachinebutwithfieldwindinginsteadofpermantmagnets.Duetothesimplestructurewithnowindingorpermanentmagnetontherotor,itismuchmorereliableandcheaper.Inmotoringmode,itisveryeasytocontrolduetothevariablecontrolparameters.Hence,ithasawidea
8、pplicationprospectinthefieldofharshandhigh-speedenvironment.Thispaperfirstintroducesthebasicstructure,o
