小型电动车用开关磁阻调速电动机设计及控制.doc

摘要：近年来，车辆排出的废气已经对城市的空气造成了很大的污染，这个问题得到人们的关注，大力推行绿色交通工具己成为当代的主流。因为电动车轻盈、环保节能、价钱低，获得普遍利用。

开关磁阻调速电动机，同时有异步变频调速和直流调速电动机调速系统的优势，它有简单的结构、较高的可靠性等特点，并且耐用，它的前景非常广，用于电动车驱动上很合适。

首先阐述了电动车和开关磁阻调速电机的发展概况，对当今市场上的小型电动车所使用的电机进行分析和比较，从而得出SR电机在小型电动车上的优势。其次对极三相SR电机结构和工作原理进行分析，设计一台额定功率为，额定电压为的三相SR电机。并对开关磁阻电机进行样机预设计，对电机的相关尺寸进行计算分析，对其自启动和转矩连续性进行分析。并利用软件建模进行仿真分析，分析设计是否正确。对开关磁阻电机调速控制系统进行全体设计，选择合适的方式来控制速度和角度。再设计整个程序结构的程序。在中建立小型电动车模型，进行软件仿真，分析所设计样机是否合理。

关键字：电动车，开关磁阻电机，控制，调速

目 录

摘 要

ABSTRACT

第一章  绪  论1

1.1课题的背景1

1.2国内外电动车的发展现状1

1.2.1 国外电动车的发展状况1

1.2.2 国内电动车的发展状况1

1.3电动车驱动技术介绍2

1.4开关磁阻电机驱动系统的发展现状2

1.5开关磁阻电机驱动系统的特点和优势3

1.6本文主要研究内容3

第二章  开关磁阻电机理论分析5

2.1开关磁阻电机的工作原理5

2.2开关磁阻电机的基本结构6

2.3 开关磁阻电机的数学模型6

2.3.1 理想线性模型6

2.3.2 准线性模型6

2.4 SR电机的基本方程式7

2.4.1 磁链方程7

2.4.2 电压方程7

2.4.3 转矩方程7

2.4.4 运动平衡方程7

2.5 开关磁阻电机的控制方式7

2.5.1 电流斩波控制方式7

2.5.2 角度位置控制方式8

2.5.3 脉宽调制控制方式8

2.6本章小结9

第三章  三相6/4极开关磁阻电机设计10

3.1 主要尺寸数据计算10

3.3 其他结构尺寸参数11

3.4 样机设计12

3.5 样机的结构参数16

3.6样机的建模与仿真分析17

3.7 本章小结18

第四章 控制器硬件设计19

4.1 功率变换器设计19

4.2整流电路的设计及分析20

4.3器件参数的分析计算20

4.4功率开关器件的选择21

4.5 驱动电路设计22

4.6 位置检测电路设计23

4.7 SRD系统整体框架设计方案24

4.8 本章小结27

第五章 开关磁阻电机调速控制系统的软件设计28

5.1开关磁阻调速控制系统的设计方案及分析28

5.2系统采用的控制策略28

5.2.1速度PI控制28

5.3系统程序结构设计29

5.3.1主程序29

5.3.2初始化子程序30

5.3.3定时器中断子程序30

5.3.4捕获中断子程序32

5.3.5转速计算子程序32

5.4 仿真结果及分析33

5.5本章小结34

第六章 总结与展望35

6.1 总结35

6.2 展望35

参考文献36

致  谢37