论文基于并联SiCMOET架构的无刷直流电机高效驱动技术是关于无刷直流电机方面的论文题目、论文提纲、无刷直流电机论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
摘 要： 为满足机、弹载伺服驱动系统高功率密度与高效率的需求,提出基于并联SiC MOET架构的无刷直流电机高效驱动技术.针对四管分立SiC MOET并联不均流现象,在分析不均流机理的基础上,采用基于独立驱动的方法提高并联均流效果;并针对SiC MOET高速开关过程产生的较高[dvdt]问题,提出一种基于PWM信号的同步采集方法,有效地提升了驱动系统鲁棒性.最后,以航空25 kW无刷直流电机驱动系统作为应用对象,通过实验验证了以上方法的有效性.
关键词： SiC MOET; 并联均流; 同步采集; 无刷直流电机; 独立驱动; 鲁棒性
中图分类号： TN303?34 文獻标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）09?0147?05
Abstract： In order to meet the requirements of high power density and high efficiency for airborne and missile servo drive systems, an efficient driving technology of brushless DC motor （BLDCM） based on parallel SiC MOET architecture is proposed. On the basis of the analysis of the nonuniform current mechani, the independent driving method is adopted to improve the parallel current sharing effect of SiC MOET with discrete four?tubes. In view of the high [dvdt] generated in the high?speed switching process of SiC MOET, a synchronous acquisition method based on PWM signal is proposed to improve the robustness of the driving system effectively. The driving system of 25 kW BLDCM is used as the application object. The effectiveness of the above method was verified with experiments.
Keywords： SiC MOET; paralleling current sharing; synchronous sampling; brushless DC motor; individual drive; robustness
0 引 言
针对机载和弹载设备安装空间小、能源有限的问题,驱动系统的功率密度和效率已成为制约机、弹载设备性能的关键因素.随着多全电飞机与基于电动舵机弹类产品的迅猛发展,对驱动系统的功率密度和效率提出了更高的要求.SiC MOET具有导通电阻小,开关速度快的特点,特别适用于高功率密度和高效率的驱动场合.无刷直流电机（BLDCM）本体与有刷直流电机、永磁同步电机以及交流异步电机相比,具有结构简单、功率密度及转矩密度高、逆变器容量需求较小的优势[1].因此,SiC MOET与BLDCM的结合能够发挥出系统高功率密度的特点,特别适用于弹载与机载环境使用.针对大功率应用需求,通过SiC MOET的并联可以进一步减小导通电阻,提高驱动系统的效率及功率密度.但是,并联不仅会带来流经功率管电流的不均衡问题,还会成倍增加功率器件数量以及电路的杂散参数,加剧电磁环境的恶化,导致较大的电磁干扰现象.文献[1]针对由并联SiC MOET组成的功率模块驱动问题进行研究,提出一种双功能的驱动电路,在满足高速驱动的同时避免电流震荡.文献[2]以312 kVA三相逆变器为应用对象,采用CREE公司的双CAS100H12AM1模块并联驱动方式,研究其驱动保护电路,实验结果表明,在额定功率点逆变器效率达到了99.3%.文献[3]研究了电路差异以及元器件差异对并联SiC MOET的影响,指出开关电路的杂散电感会导致并联回路电流的差异.文献[4]指出SiC MOET的并联会增大耦合寄生参数,并研究了桥臂上下管之间的串扰现象.以上文献主要研究了并联SiC MOET的高速驱动方法,而未考虑其高速开关速度引起较大的[dvdt,]以及并联方式带来的电路杂散参数对整个驱动系统的影响.
以航空25 kW无刷直流电机驱动系统为应用对象,从系统效率以及功率密度的角度出发,在对比分析半桥IGBT模块以及多管SiC MOET并联方案的基础上,采用四管SiC MOET并联的方案.针对不均流的风险,探究其不均流机理,研究一种独立驱动方法.针对功率器件增多以及SiC MOET高速开关产生的[dvdt]引起的电磁环境恶化现象,研究一种信号的同步采集方法以提高系统抗干扰能力.最后,通过实验对以上方法进行验证,并对基于四管分立SiC MOET并联和IGBT模块驱动的温升进行对比.
1 驱动系统主回路设计
图1是BLDCM驱动系统的主回路示意图,主回路的设计主要是对功率器件T1～T6和D1～D6的选型.航空25 kW无刷直流电机参数如表1所示,其额定电流为103 A.
考虑到当功率器件壳体温度为100 ℃时满足2倍余量的要求,至少选择耐压600 V、额定电流为200 A的功率器件.根据该指标要求分别选择了Infinenon公司型号为FS200R06KE3的三相全桥IGBT模块,其额定电流为200 A、耐压600 V;以及CREE公司型号为C2M0025120D的分立SiC MOET,其额定电流为60 A、耐压1 200 V,并采用四管并联方式.
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参考文献：
1、 基于DSP的双直流电机控制系统设计 摘要：针对多电机同步控制系统中调速、换向等问题，基于自动控制技术，设计以PC机为上位机、DSP为下位机能够同时调节双直流电机转速和转向的，以及选。
2、 基于嵌入式DSP的小功率无刷直流电机控制系统的仿真 摘要：无刷直流电机（BLDCM）是最近几十年迅速发展起来的一类新型永磁电机，它实现了电子换向取代机械换相。本论文介绍无刷直流电机应用领域以及发展。
3、 基于FPGA的无刷直流电机控制器设计 摘 要： 针对现有直流无刷电机控制器设计方案的不足，提出一种基于FPGA平台的无刷直流电机控制器设计方案，采用FPGA设计电机转速、电流双闭环控。
4、 无刷直流电机调速系统模糊神经元PID控制 摘 要： 针对传统PID控制应用于无刷直流电机调速系统存在调节时间长、动态调节特性差及抗干扰能力弱等问题，提出一种基于模糊神经元PID控制的无刷。
5、 基于微粒群优化算法的直流电机控制系统 摘 要： 针对现有直流电动机控制系统的特点和存在的问题，介绍以STM32单片机为控制核心的直流电机数字调速控制系统。该系统利用PWM信号驱动控制。
6、 高精度无刷直流电机模糊控制系统FPGA实现 摘 要： 为了解决无刷直流电机控制准确性低和不稳定性问题，设计实现了一种高精度无刷直流电机模糊控制系统，以FPGA作为设计的硬件处理平台。硬件电。