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基于Simplorer的三相开关磁阻起动/发电系统建模研究 被引量:5
1
作者 梁得亮 丁文 程竹平 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1210-1213,1218,共5页
在分析开关磁阻起动/发电系统(SRS/G)运行机理的基础上,提出了一种基于Ansoft/Sim-plorer的SRS/G系统建模方法.该方法利用Simplorer的电路元件库搭建SRS/G的功率变换器及其外围电路,根据SRM小信号分析模型进行比例积分(PI)参数整定和参... 在分析开关磁阻起动/发电系统(SRS/G)运行机理的基础上,提出了一种基于Ansoft/Sim-plorer的SRS/G系统建模方法.该方法利用Simplorer的电路元件库搭建SRS/G的功率变换器及其外围电路,根据SRM小信号分析模型进行比例积分(PI)参数整定和参数优化,电机起动时采用转速外环PI调节加内环电流斩波、发电时采用电压外环PI调节加内环变开通角的控制策略对SRS/G系统进行了仿真分析.仿真结果与样机试验结果的比较验证了模型的正确性.该模型修改容易、直观性强,便于对不同的控制策略进行特性分析,为研究和设计SRS/G控制系统提供了一种有效的工具. 展开更多
关键词 开关磁阻起动/发电系统 功率变换器 建模 比例积分参数
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容错型开关磁阻起动/发电系统的非线性建模及仿真 被引量:1
2
作者 刘勇智 王熔基 +1 位作者 戴聪 周政 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2019年第4期12-18,共7页
建立了一种容错型开关磁阻起动/发电系统的非线性模型。基于开关磁阻电机的数学模型,包括电路方程和机械方程,利用模块化思想搭建了开放型模型,分析了模型的可行性:①电动状态下额定电压380 V时,输出转矩能达到恒转矩起动要求;②发电状... 建立了一种容错型开关磁阻起动/发电系统的非线性模型。基于开关磁阻电机的数学模型,包括电路方程和机械方程,利用模块化思想搭建了开放型模型,分析了模型的可行性:①电动状态下额定电压380 V时,输出转矩能达到恒转矩起动要求;②发电状态下在2 000 r/min的原动机的带动下,实现空载快速建压,能够快速稳定在270 V附近并实现调压。针对功率器件开路故障率高的特点,利用硬件冗余思想设计了一种容错性的功率变换器。为了验证系统的容错性能,人为设置故障进行了仿真对比分析,结果表明:①电动状态容错系统不仅消除了转矩死区,而且提高了平均转矩、减小了转矩脉动;②发电状态下输出电压在0.2 s内使得输出电压恢复到270 V左右,相电流也下降至正常运行范围,容错性能良好。 展开更多
关键词 开关磁阻起动/发电系统 不对称半桥式功率变换器 容错性 非线性建模
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6kW开关磁阻起动/发电系统设计及实现 被引量:20
3
作者 刘闯 朱学忠 +1 位作者 曹志亮 刘迪吉 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期245-250,共6页
由于开关磁阻起动 /发电系统结构简单、坚固、成本低 ,具有高容错运行能力、较高的能量密度和高速运行能力等特性 ,使得其被发展应用于航空领域。该系统很容易实现起动和发电双功能 ,发电运行的额定功率为 6 k W,输出 2 70 V直流电压 ,... 由于开关磁阻起动 /发电系统结构简单、坚固、成本低 ,具有高容错运行能力、较高的能量密度和高速运行能力等特性 ,使得其被发展应用于航空领域。该系统很容易实现起动和发电双功能 ,发电运行的额定功率为 6 k W,输出 2 70 V直流电压 ,最高转速为 12 0 0 0 r/m in,其电压品质满足 MIL- STD- 70 4E标准。文中重点介绍该系统的工程设计及预定试验 ,在起动运行时采用开环控制 ,控制很方便 ;在发电运行时采用调角度电流斩波方法、双闭环控制 ,使得电压在较宽转速范围下具有很好的稳态特性和动态特性 ,试验结果表明该系统的特性优良。 展开更多
关键词 电机 开关磁阻电机 起动/发电 设计
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开关磁阻起动/发电系统起动性能研究 被引量:10
4
作者 昝小舒 陈昊 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第20期21-30,共10页
根据开关磁阻起动/发电系统的特点,对其起动特性进行了分析,主要对起动转矩最大和起动转矩脉动最小两种情况进行了研究。在建立开关磁阻起动/发电系统仿真模型的基础上,对两种起动要求下主开关的开通角和关断角进行了不同转速下的仿真... 根据开关磁阻起动/发电系统的特点,对其起动特性进行了分析,主要对起动转矩最大和起动转矩脉动最小两种情况进行了研究。在建立开关磁阻起动/发电系统仿真模型的基础上,对两种起动要求下主开关的开通角和关断角进行了不同转速下的仿真优化。然后对由静止到运动时的起动PWM占空比进行模糊算法估测,对两种起动要求下的不同控制算法分别进行了滑模+PI控制策略的设计。最后,利用开关磁阻起动/发电系统样机平台,验证了所设计起动控制方法的正确性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 起动/发电 起动性能 滑模控制 PI控制
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车用开关磁阻电机起动/发电/助力一体化系统研究 被引量:10
5
作者 赵德安 郑棐 +1 位作者 全力 刘迪吉 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期825-830,共6页
介绍了一种基于DSP和CPLD的车用开关磁阻电机起动/发电/助力一体化系统。该系统研制了一台3 kW12/10结构开关磁阻电机作为机电能量转换装置,采用TM S320F 240型DSP和EPM 7128S型CPLD构成数字控制器,可实现汽车的起动、助力、发电等一体... 介绍了一种基于DSP和CPLD的车用开关磁阻电机起动/发电/助力一体化系统。该系统研制了一台3 kW12/10结构开关磁阻电机作为机电能量转换装置,采用TM S320F 240型DSP和EPM 7128S型CPLD构成数字控制器,可实现汽车的起动、助力、发电等一体化功能。在控制策略上,起动时以获得最大电磁转矩为优化目标,助力时兼顾转矩和效率,发电时则根据蓄电池的荷电情况自动选择恒流充电和恒压充电。实验结果表明,本文提出的车用开关磁阻电机起动/发电/助力一体化系统具有优良的电动、发电及缺相运行性能,能满足汽车的起动、助力、发电等一体化功能要求。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 起动 发电 数字信号处理器
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一种新型车用开关磁阻起动/发电一体机系统 被引量:8
6
作者 赵德安 刘东 +2 位作者 茅靖峰 全力 刘迪吉 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2006年第1期59-62,共4页
介绍了一种新型的汽车用开关磁阻电机起动/发电一体化系统,该系统可取代传统汽车中的分体式起动机和发电机.介绍了开关磁阻电机工作在各种状态的原理,以及相应的控制算法.采用一台1 kW 6/4结构开关磁阻电机作为试验样机,以TMS320F240型... 介绍了一种新型的汽车用开关磁阻电机起动/发电一体化系统,该系统可取代传统汽车中的分体式起动机和发电机.介绍了开关磁阻电机工作在各种状态的原理,以及相应的控制算法.采用一台1 kW 6/4结构开关磁阻电机作为试验样机,以TMS320F240型DSP和EPM7128S型CPLD构成数字控制器,可实现汽车的起动、发电等功能一体化.在控制策略上,起动时以获得足够大的电磁转矩为优化目标,发电时则根据蓄电池的荷电情况自动选择恒流充电、恒压充电和浮充电.对系统进行了计算机仿真和试验研究,结果验证了硬件设计和控制策略的可行性和有效性. 展开更多
关键词 混合动力电动汽车 开关磁阻电机 起动 发电 数字信号处理器 复杂可编程逻辑器件
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双通道开关磁阻起动/发电机系统建模与仿真 被引量:9
7
作者 丁文 梁得亮 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期7-15,共9页
针对双通道开关磁阻电机运行时两个通道存在强烈电磁耦合的特点,提出一种双通道开关磁阻电机的建模方法。基于有限元模型,对双通道开关磁阻电机的磁场进行有限元分析,建立考虑互感耦合影响的双通道开关磁阻电机的非线性数学模型,对电机... 针对双通道开关磁阻电机运行时两个通道存在强烈电磁耦合的特点,提出一种双通道开关磁阻电机的建模方法。基于有限元模型,对双通道开关磁阻电机的磁场进行有限元分析,建立考虑互感耦合影响的双通道开关磁阻电机的非线性数学模型,对电机在不同工作模式下的稳态和动态特性进行对比仿真分析。搭建以功率变换器和DSP为核心的控制系统实验平台,分别在单通道和双通道工作模式下进行电动和发电运行实验以及闭环建压实验,实现双通道开关磁阻电机系统的两个通道的同步稳定运行和控制,实验结果验证了建模方法和理论分析的正确性。 展开更多
关键词 双通道开关磁阻电机 互感耦合 双通道起动/发电系统 数学模型
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开关磁阻组合起动机/发电机设计及试验 被引量:19
8
作者 李声晋 卢刚 +1 位作者 马瑞卿 励庆孚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期10-14,共5页
开关磁阻发电机是一种与传统发电机有本质差异的新颖无刷直流发电机。针对磁阻电机、功率变换器和控制器彼此强耦合且气隙磁场剧烈往复变化、相绕组集励磁储能与续流发电双重功能等特征,提出了融电磁结构参数预估、相磁链空间数值分析... 开关磁阻发电机是一种与传统发电机有本质差异的新颖无刷直流发电机。针对磁阻电机、功率变换器和控制器彼此强耦合且气隙磁场剧烈往复变化、相绕组集励磁储能与续流发电双重功能等特征,提出了融电磁结构参数预估、相磁链空间数值分析及稳、动态性能仿真于一体的集成CAD方法,研制了4kW开关磁阻组合起动机/发电机并按照飞机供电标准进行稳态品质试验、突加突卸载及变速瞬态特性试验、组合起动/发电试验和容错发电试验。 展开更多
关键词 开关磁阻 组合起动 发电 磁链空间 飞机
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开关磁阻电机起动/发电状态切换控制策略研究 被引量:12
9
作者 刘勇智 周政 +2 位作者 盛增津 范冰洁 宋金龙 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期57-63,共7页
在分析开关磁阻电机(SRM)起动/发电状态切换原理的基础上,针对切换过程的建压和调压控制问题,设计一种基于遗传算法寻优的滑模变结构控制器。该控制器由原动机转速、负载电流、相电流以及输出电压等多闭环回路组成的反馈控制系统构成。... 在分析开关磁阻电机(SRM)起动/发电状态切换原理的基础上,针对切换过程的建压和调压控制问题,设计一种基于遗传算法寻优的滑模变结构控制器。该控制器由原动机转速、负载电流、相电流以及输出电压等多闭环回路组成的反馈控制系统构成。在控制器中,设计了基于遗传算法的参数寻优模块,对开通角、关断角以及斩波电流幅值进行解算和筛选,从而保证切换过程的平稳度和快速性。建立基于有限元电磁分析的SRM模型,进行滑模变结构控制器的设计与仿真实验,并通过2k W的SRM原理样机进行实验验证。仿真和实验结果证实,与传统PID控制策略进行比较,该控制器可以有效提高SRD/G切换过程的动态特性。 展开更多
关键词 开关磁阻起动/发电 切换控制 滑模变结构控制器 遗传算法
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反串线圈法间接位置检测技术在开关磁阻发电机系统中的应用研究 被引量:14
10
作者 毛良明 经亚枝 +1 位作者 樊小明 张焕春 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2000年第10期27-30,共4页
直接的或间接的转子位置检测是开关磁阻电机SRD(SwitchedReluctanceDrivers)调速系统的主要组成环节。直接位置检测技术能够提供稳定的转子位置信号 ,但需要增加附加的机械结构 ,从而妨碍了SRD在航空领域的推广应用。间接位置检测技术... 直接的或间接的转子位置检测是开关磁阻电机SRD(SwitchedReluctanceDrivers)调速系统的主要组成环节。直接位置检测技术能够提供稳定的转子位置信号 ,但需要增加附加的机械结构 ,从而妨碍了SRD在航空领域的推广应用。间接位置检测技术无需增加机械结构 ,为SRD在航空领域的应用提供了可能性。在阐述反串线圈法间接位置检测技术的基础上 ,将该项技术应用到航空开关磁阻发电系统中 ,进行了大量的实验研究 ,在DC2 70V/ 1.5kW的SRD发电机系统中获得了良好的应用效果 。 展开更多
关键词 开关磁阻发电系统 反串线圈法 转子 位置检测
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一种双定子型磁悬浮开关磁阻起动/发电机的运行原理与实现 被引量:16
11
作者 周云红 孙玉坤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第36期6458-6466,共9页
针对开关磁阻起动/发电机中存在的机械磨损问题以及传统磁悬浮开关磁阻电机中存在的强耦合问题,该文研究一种新型的双定子磁悬浮开关磁阻起动/发电机。就其基本机构、起动/发电原理、电磁特性等方面,与混合定子磁悬浮开关磁阻电机进行... 针对开关磁阻起动/发电机中存在的机械磨损问题以及传统磁悬浮开关磁阻电机中存在的强耦合问题,该文研究一种新型的双定子磁悬浮开关磁阻起动/发电机。就其基本机构、起动/发电原理、电磁特性等方面,与混合定子磁悬浮开关磁阻电机进行了比较,验证了其主绕组与悬浮力绕组以及两自由度悬浮力绕组之间具有的自解耦特性,并且推导了系统的数学模型,介绍了悬浮和起动/发电系统的控制方法。该起动/发电机采用内–外双定子结构,由内定子上的悬浮力绕组实现悬浮功能,由外定子上的主绕组实现起动和发电功能,主绕组与悬浮力绕组的导通区间不存在彼此制约,可提高绕组导通区域选择的灵活性,增强控制策略选择和研究的灵活性。 展开更多
关键词 开关磁阻起动/发电 无轴承电机 双定子 自解耦 运行原理
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多电飞机开关磁阻发电系统的数字仿真研究 被引量:7
12
作者 刘震 林辉 徐敏 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期3070-3073,共4页
分析了多电飞机开关磁阻发电系统的运行机理,针对开关磁阻发电机(SRG)的特点,应用MATLAB/Simulink中的电力系统工具箱(PSB)建立了开关磁阻发电系统的仿真模型,并详细的介绍了系统模型的内部结构和Simulink/PSB建模方法。利用该模型对发... 分析了多电飞机开关磁阻发电系统的运行机理,针对开关磁阻发电机(SRG)的特点,应用MATLAB/Simulink中的电力系统工具箱(PSB)建立了开关磁阻发电系统的仿真模型,并详细的介绍了系统模型的内部结构和Simulink/PSB建模方法。利用该模型对发电系统的稳态和动态特性进行仿真,将仿真结果与实测或其它仿真方法的输出进行比较,结果基本一致,验证了系统模型的正确性,从而为多电飞机电源系统的特性分析提供了一种可行的研究方法。 展开更多
关键词 多电飞机 开关磁阻 Simulink/PSB 发电系统 仿真
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开关磁阻发电系统数学建模 被引量:7
13
作者 李声晋 励庆孚 卢刚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期1-6,共6页
开关磁阻发电系统数学模型是分析自励磁机理、相电流波形及发电品质的基础 ,本文在分析磁阻电机、功率变换器及控制器相互关系基础上 ,建立了计及相绕组之间互感影响的开关磁阻发电系统数学模型 ,用该模型对相电流和母线电压进行仿真的... 开关磁阻发电系统数学模型是分析自励磁机理、相电流波形及发电品质的基础 ,本文在分析磁阻电机、功率变换器及控制器相互关系基础上 ,建立了计及相绕组之间互感影响的开关磁阻发电系统数学模型 ,用该模型对相电流和母线电压进行仿真的结果与研制样机的实测结果吻合较好。 展开更多
关键词 开关磁阻发电系统 数学模型 建模 功率变换器
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开关磁阻发电机系统研究 被引量:22
14
作者 陈昊 谢桂林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期7-12,共6页
介绍了开关磁阻发电机的基本工作原理。给出了相电流数学模型 ,并给出了反映平均电磁转矩、平均电磁功率、转速、相绕组励磁电压和输出电压之间的解析表达式及其系统能量分析。结合某样机系统提出了一种用不含CPU的低成本硬件控制器实... 介绍了开关磁阻发电机的基本工作原理。给出了相电流数学模型 ,并给出了反映平均电磁转矩、平均电磁功率、转速、相绕组励磁电压和输出电压之间的解析表达式及其系统能量分析。结合某样机系统提出了一种用不含CPU的低成本硬件控制器实现的固定导通角PWM控制策略。实践证明 ,开关磁阻发电机系统在较宽的转速范围内具有较高的系统效率 ,同时较高的电机运行转速有利于提高电机的单位体积输出功率。 展开更多
关键词 脉宽调制 开关磁阻发电系统 数学模型 控制策略
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开关磁阻风力发电机系统的控制方案研究 被引量:4
15
作者 朱学忠 张琦雪 刘迪吉 《数据采集与处理》 CSCD 2001年第1期81-85,共5页
主要研究单相 8/ 8结构开关磁阻发电机用于中小型离网式风力发电系统的控制方案 ,在概述开关磁阻风力发电系统的构成、开关磁阻发电机的结构及主电路、风轮机的功率特性的基础上 ,分析比较了风力发电系统的三种控制方案 (风速跟踪控制... 主要研究单相 8/ 8结构开关磁阻发电机用于中小型离网式风力发电系统的控制方案 ,在概述开关磁阻风力发电系统的构成、开关磁阻发电机的结构及主电路、风轮机的功率特性的基础上 ,分析比较了风力发电系统的三种控制方案 (风速跟踪控制、转速反馈控制、功率扰动控制 ) ,并针对实用价值较大的转速反馈控制方案 ,研发出一套单片机控制系统 ,并给出了部分实验结果。 展开更多
关键词 闭环控制系统 开关磁阻发电 风力发电系统 单片机
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变速直驱开关磁阻风力发电系统的控制与实现 被引量:7
16
作者 熊立新 高厚磊 +1 位作者 徐丙垠 贺益康 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期782-788,共7页
对开关磁阻发电机的运行原理和风轮机的功率输出特性进行了分析,提出了一种不依赖风轮机运行参数即可实现最大风能跟踪的控制方法。使用MATLAB/SIMULINK构建了系统模型,进行了仿真,并在试验室中进行了验证。设计了一套10kW开关磁阻风力... 对开关磁阻发电机的运行原理和风轮机的功率输出特性进行了分析,提出了一种不依赖风轮机运行参数即可实现最大风能跟踪的控制方法。使用MATLAB/SIMULINK构建了系统模型,进行了仿真,并在试验室中进行了验证。设计了一套10kW开关磁阻风力发电系统并应用到现场,实现了变速直驱发电,给出了部分现场数据,证明直驱式开关磁阻风力发电是可行的。 展开更多
关键词 变速 开关磁阻发电 风力发电系统 控制方法 PRACTICE MATLAB/SIMULINK 最大风能跟踪 功率输出特性 风轮机 运行原理 运行参数 现场数据 系统模型 直驱式 试验室 证明 验证 设计 构建 分析
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多/全电飞机用高速开关磁阻起动/发电机优化控制(英文) 被引量:10
17
作者 宋受俊 刘卫国 Uwe Schaefer 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期44-52,共9页
介绍了开关磁阻起动/发电(SRS/G)系统的应用背景,对系统的性能要求进行了描述,并给出了一台30kW开关磁阻电机(SRM)的定、转子叠片结构及尺寸。基于以上工作,对SRM的优化控制方法进行了研究:在起动阶段,SRM运行在电动状态,以平均转矩最... 介绍了开关磁阻起动/发电(SRS/G)系统的应用背景,对系统的性能要求进行了描述,并给出了一台30kW开关磁阻电机(SRM)的定、转子叠片结构及尺寸。基于以上工作,对SRM的优化控制方法进行了研究:在起动阶段,SRM运行在电动状态,以平均转矩最大化作为优化目标,对包括解析、数值及浮角在内的三种优化控制方法进行了深入的研究,并对它们的优化结果进行了详细的比较及分析;在发电阶段,SRM运行在发电状态,以特定输出功率下的系统效率最大化作为优化目标,得到了使主功率损耗最小的优化励磁角。 展开更多
关键词 多/全电飞机(M/A EA) 集成起动/发电机(IS/G) 开关磁阻电机(SRM) 优化励磁 平均转矩 效率最大化
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开关磁阻风力发电系统输出电压优化控制 被引量:2
18
作者 曾武 易灵芝 +2 位作者 禹云辉 戴彪 戴建利 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期61-66,共6页
针对因风速突变开关磁阻发电系统对输出电压难以快速动态稳定控制的问题,提出一种PWM斩波控制与角度位置控制相结合的复合控制方法,在中低风速时采用PWM斩波模式控制,当风速突变时,切换至角度位置模式控制,通过控制策略实现这两种模式... 针对因风速突变开关磁阻发电系统对输出电压难以快速动态稳定控制的问题,提出一种PWM斩波控制与角度位置控制相结合的复合控制方法,在中低风速时采用PWM斩波模式控制,当风速突变时,切换至角度位置模式控制,通过控制策略实现这两种模式运行的平滑切换,优化了对输出电压的控制,有效抑制了因风速突变对输出电压的影响,该方法动态响应快,控制精度高,鲁棒性强。仿真实验和研制的模拟装置实验验证了复合控制方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 开关磁阻风力发电系统 PWM斩波控制 角度位置控制 复合控制
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开关磁阻风力发电系统综述 被引量:2
19
作者 胡海燕 潘再平 《机电工程》 CAS 2004年第10期48-52,共5页
对开关磁阻发电机(SRG)应用于风力发电的可行性进行分析,介绍了开关磁阻风力发电系统的构成,SRG的工作原理,风力机的功率特性,SRG与风力机的配合及开关磁阻风力发电系统的控制。
关键词 风力发电系统 开关磁阻发电 磁阻 SRG 功率特性 风力机
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基于dsPIC33F单片机的开关磁阻发电控制系统
20
作者 徐文 朱学忠 《机电工程》 CAS 2012年第1期79-82,共4页
针对高转速运行的12/8结构开关磁阻发电机,构建了一种以dsPIC33F单片机为主、复杂可编程逻辑器件为辅的控制系统。通过对开关磁阻发电机工作原理和该单片机相关模块的分析及应用,给出了控制系统的硬件设计和主要模块的软件配置及控制流... 针对高转速运行的12/8结构开关磁阻发电机,构建了一种以dsPIC33F单片机为主、复杂可编程逻辑器件为辅的控制系统。通过对开关磁阻发电机工作原理和该单片机相关模块的分析及应用,给出了控制系统的硬件设计和主要模块的软件配置及控制流程。最后由调试得到了核心模块的实验波形。实验结果证明,该控制系统可以满足开关磁阻电机高速时发电的需求,整个控制系统设计合理、性能可靠,容易实现系统控制。 展开更多
关键词 开关磁阻发电 输入捕捉 输出比较 控制系统设计
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