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功率场效应晶体管也称单极型晶体管,是种高性能的自关断器件,与各种双极型器件相比,功率场效应管从原理到性能都有很多独特之处。
它的输入阻抗大栅极电流很小,因此对驱动要求不高,可由集成电路或光耦合器件直接驱动,另外它还具有开关速度快工作频率高等特点,所以功率在线性放大和功率开关等方面的应用向深度和广度迅速发展,各种新颖电路不断问世,价格也大幅度下降,成为其它功率器件的主要竞争者。
它与相比具有速度快安全工作区宽驱动功率小等优点。
其缺点是开关容量小耐压低通态电阻大,宜用于小功率场合。
是近年来才开始应用的,其性能优良。
它综合了和各自的优点,保留了门极输入阻抗高的优点,又有导通关断延迟小工作频率高等系列优点,但价格相对较高,般应用于大功率场合。
是以为主导,为驱动元件的达林顿电路结构器件。
沟道的图形符号有两种,如图所示对于沟道的与两图中的箭头方向相反。
的开通和关断是由栅极电压来控制的。
当栅极加正电压时,内形成沟道,并为晶体管提供基极电流,从而使导通。
在门极施加负电压时,内的沟道消失,晶体管的基极电流被切断,即为关断。
由于是种新型的复合器件,基于它诸多的优越性能,功率变换器主电路就采用管作为主开关管。
图的等效电路图功率变换电路的设计根据绕组向电源回馈能量的方法的不同,可将常用的功率变换主电路分为以下六种不对称半桥型如图所示,双开关式功率变换器每相有只主开关和只续流二极管。
当两个主开关和同时导通时,电源向电机向绕组供电当两个主开关和同时关断时,相电流如图中箭头方向经续流二极管和续流,将磁场贮存的能量以电能的形式回馈电源,实现换相。
这种结构的主要优点之是开关器件电压容量要求比较低,特别适合高压和大容量场合二是各项绕组电流可以独立控制,且控制简单,缺点是开关器件数量较多图不对称半桥型功率变换主电路双绕组型图所示为双绕组式功率变换器主电路。
它每相有主副两个线圈,主副线圈双线并绕,同名端反接,其匝数比为。
主开关导通时,电源主绕组供电主开关关断时,靠磁耦合将主绕组的电流转移至副绕组,通过二极管续流,向电源回馈电能,以实现换相。
由于主副绕组之间不可能完全耦合,在关断的瞬间,因漏磁及漏感作用,其上会形成较高的尖峰电压,故关断的瞬间,因漏磁及漏感作用,其上会形成较高的尖峰电压,故需要形成良好的吸收回路。
另外,由于主副两个绕组,因而电机槽及铜导线利用率低。
铜耗增加,体积增大。
这种主电路可适用于任意相数的开关磁阻电机,尤其适用于低压直流电源供电的场合。
图双绕组型功率变换电路电容转储型如陈吴开关磁阻调速电动机系统理论研究与实践南京航空航天大学博士论文,孙建忠,白凤仙特种电机及其控制罗建武,詹琼华,邓琼种新型开关磁阻电机软开关功率变换器的研究中国电机工程学报陈国呈,孙承波,张凌岚种新颖的零电压开关谐振直流环节逆变器的电路分析电工技术学报,孟润全,王振民,许春雨新型开关磁阻电机驱动系统软开关功率变换器原理分析与仿真煤炭学报,导通,放电相导通,放完后,续流,向充电,就这样各绕组随着各个开关管的依次下图所示为电容转储式功率变换器主电路。
当主开关导通时,电源对相绕组供电当主开关断开时,相绕组电流经二极管续流,向电能转储电容充电,再适时控制开关的通断,使向转移能量,实现两次馈电。
图电容转储型主电路电容分压型图所示的是采用分压型直流电源的功率变换电路结构。
由于两个电容的分压,每相只得到电源电压的半,每相绕组的通路上只有个开关管和个续流二极管,单相运行导通时,相绕组从吸收电能,关断后相绕组储存的磁能转化为电能通过向充电紧接着值,取剩下的个数的平均值作为速度值计算出开关磁阻电动机当前的转速来控制各相的开通和关断,实现相间换流。
电流斩波运行子程序当依据定时器周期中断的发生,给提供相应的相开通和关断信号,即实现换相。
从而让电机稳定运行。
测速子程序当检测到信号的双沿时进行异或为度时,产生次捕获中断并读取次定时器的数据,根据数据和公式其中为定时器的计数周期算出实际电机转速。
由于各种干扰因数,所以对记数器进行平均值算法进行数字滤波主程序流程图开始调用初始化子程序调用启动运行子程序调用测速子程序是否启动调用中断子程序调用运行子程序开始关总中断清中断标志寄存器事件屏蔽寄存器初始化系统寄存器初始化关门狗并对其进行初始化化化时钟寄存器初始化数字端口控制寄存器初始化通用定时器初始化开全比较寄存器捕获寄存器初始化开总中断返回初始化子程序运行子程序流程图开始开中断测速子程序速度﹥启动速度﹥调用电流斩波运行子程序开始读计数器值选择采样次并排序去掉最大值和最小值计算转换为速度调用电流斩波运行子程序返回测速子程序流程图致谢本文的编写工作是在我的老师崔建锋教授悉心指导下完成的。
在我毕业设计期间,崔老师给予了我严格认真耐心细致的指导,在此首先感谢我的老师崔建锋教授,感谢他对我学业上的指导和关心,使我在专业方面取得了很大的进步。
崔老师广博深厚的知识,严谨求实的治学态度和峰持不懈的钻研精神给了我极大的影响,给我留下了深刻的印象,鞭策我在今后的人生道路上始终以实事求是和兢兢业业的态度对待学习和工作。
在此谨向我的老师崔建锋教授致意最真诚的敬意,此外,在我的学习和生活中还得到了其他很多老师,同学的帮助,在此表示感谢。
最后要特别感谢我的父母,多年来他们无私的奉献与关爱激励我不断进步,参考文献詹琼华开关磁阻电动机武汉华中理工大学出版社,刘迪吉开关磁阻调速电动机北京北京机械工业出版社,张全柱,郝荣泰,邓新华开关磁阻电动机的几种功率变换器拓扑的性能分析电气传动自动化,王宏华开关型磁阻电动机调速控制技术北京机械工业出版社,刘迪吉,张焕春,傅丰礼等开关磁阻调速电动机北京机械工业出版社,曹家勇,陈幼平,詹琼华,等开关磁阻电动机控制技术的研究现状和发展趋势电动机与控制学报,瞿遂春新型小功率三相开关磁阻调速电机的研究反向门极电流不是件容易的事情,所以选用可关断晶闸管作为功率电路的开关并不理想但其最大连续运行期间的温度为,比的低,其驱动和关断要求高,必须在低电压回路发出突变的触发信号。
对于大功率的开关磁阻发电机具有吸引导通变速器的全部元件都安装在机体内,元件之间采用内连接形式联接,因而不会产生外泄漏现象,可靠性好,容积效率高。
由于元件均在液压油中工作,磨损小,日常维修,保养工作量小,使用寿命长。
摩擦盘式无级变速器具有结构简单维修方便传动平稳噪声低有过载保护作用等优点,但是摩擦式和液力无级变速器都存在传动效率低和功耗大等缺陷,且不能实现以精确传动比传动。
摩擦式无级变速不能传递大功率且有较大的摩擦损失,液力无级变速可传递功率比较大,却需付出传动效率低功耗大和造价高等代价。
非摩擦式无级变速已经逐渐成为无级变速器未来发展的方向。
关于提高无级变速箱效率的方法探究我们知道换挡有级变速箱最大的优点是其传动比稳定,传动效率高,扭矩大。
这主要是因为其采用齿轮传动。
无级变速器具有传动稳定,且可实现传动比在定范围内均匀变化的特点,但其传动比却不稳定。
能否有种变速装置将这两种变速方式的优点结合起来对于这个问题,我们可以大胆设想,并提出以下两种比较可能实现的方案。
改变齿形使之适合无级变速的要求,比如设计出种阿基米德螺线齿轮,齿形沿三维方向变化,以实现无级变速。
也可大胆设想,在圆锥面上使用种非常规齿形,这种齿形在圆锥面上的排布满足以下几个要求在确定的传动位置可以以稳定的传动比传动,齿数沿圆锥轴线方向递增,两传动元件之间的接触位置在传动过程中可沿圆锥轴线方向变化,由于圆锥的线速度沿轴线方向变化,因而实现无级变速。
我们也可设计种柔性齿轮,在啮合过程中,齿轮的有效齿数可以根据需要调整,也可实现无级变速。
另外在机构方面,不同类型的机构加以组合变化也能可实现无级变速。
结合以上分析,在未来阶段,我们必须对新型变速装置的研发引起高度重视。
微型机床变速箱微型变速箱简介随着微纳米科学与技术的发展,以形状尺寸微小或操作尺度极小为特征的微机械已成为人们在微观领域认识和改造客观世界的种高新技术。
微机械由于具有体积精小性能稳定可靠能耗低智能化等传统机械无法比拟的优点,在精密模具航空航天精密仪器生物医疗等领域有着广阔的应用潜力,并成为纳米技术研究的重要手段,因而受到欧美等发达国家的高度重视,被列为世纪重点发展的关键技术。
微细机械加工技术是制造微机械的关键和的装配,只不过随着微机电系统和纳米技术的发展,以及人们在生活中对微产品的迫切需要,使得微装配技术的地位越来越重要。
为了保证微型变速箱的传动精度和性能,在装配时需要采用先进的微型装配技术。
使用微机械手的装配机械手因具有操零件胶粘接的微装配技术席文明吴洪涛朱剑英微装配技术的发展和应用柳晋伟任家骏吴凤林无级变速器的简介与发展霍勇液压无级变速器黄秋波岳杰徐维胜种新型液压机械无级变速器王振龙微细加工技术国防工业出版社黄开榜张庆春那海涛金属切削机床哈工大本身轴线在转子的柱塞孔中往复运动,完成吸油和压油过程由变量泵压出的油液经配油轴的油道送人马达的柱塞腔内,推动柱塞运动在液压力和马达定子内表面反力的共同作用下,驱动马达转子旋转,经滑块联轴器通过输出轴将动力输出由马达排出的油液再经配油轴力。
功率场效应晶体管也称单极型晶体管,是种高性能的自关断器件,与各种双极型器件相比,功率场效应管从原理到性能都有很多独特之处。
它的输入阻抗大栅极电流很小,因此对驱动要求不高,可由集成电路或光耦合器件直接驱动,另外它还具有开关速度快工作频率高等特点,所以功率在线性放大和功率开关等方面的应用向深度和广度迅速发展,各种新颖电路不断问世,价格也大幅度下降,成为其它功率器件的主要竞争者。
它与相比具有速度快安全工作区宽驱动功率小等优点。
其缺点是开关容量小耐压低通态电阻大,宜用于小功率场合。
是近年来才开始应用的,其性能优良。
它综合了和各自的优点,保留了门极输入阻抗高的优点,又有导通关断延迟小工作频率高等系列优点,但价格相对较高,般应用于大功率场合。
是以为主导,为驱动元件的达林顿电路结构器件。
沟道的图形符号有两种,如图所示对于沟道的与两图中的箭头方向相反。
的开通和关断是由栅极电压来控制的。
当栅极加正电压时,内形成沟道,并为晶体管提供基极电流,从而使导通。
在门极施加负电压时,内的沟道消失,晶体管的基极电流被切断,即为关断。
由于是种新型的复合器件,基于它诸多的优越性能,功率变换器主电路就采用管作为主开关管。
图的等效电路图功率变换电路的设计根据绕组向电源回馈能量的方法的不同,可将常用的功率变换主电路分为以下六种不对称半桥型如图所示,双开关式功率变换器每相有只主开关和只续流二极管。
当两个主开关和同时导通时,电源向电机向绕组供电当两个主开关和同时关断时,相电流如图中箭头方向经续流二极管和续流,将磁场贮存的能量以电能的形式回馈电源,实现换相。
这种结构的主要优点之是开关器件电压容量要求比较低,特别适合高压和大容量场合二是各项绕组电流可以独立控制,且控制简单,缺点是开关器件数量较多图不对称半桥型功率变换主电路双绕组型图所示为双绕组式功率变换器主电路。
它每相有主副两个线圈,主副线圈双线并绕,同名端反接,其匝数比为。
主开关导通时,电源主绕组供电主开关关断时,靠磁耦合将主绕组的电流转移至副绕组,通过二极管续流,向电源回馈电能,以实现换相。
由于主副绕组之间不可能完全耦合,在关断的瞬间,因漏磁及漏感作用,其上会形成较高的尖峰电压,故关断的瞬间,因漏磁及漏感作用,其上会形成较高的尖峰电压,故需要形成良好的吸收回路。
另外,由于主副两个绕组,因而电机槽及铜导线利用率低。
铜耗增加,体积增大。
这种主电路可适用于任意相数的开关磁阻电机,尤其适用于低压直流电源供电的场合。
图双绕组型功率变换电路电容转储型如陈吴开关磁阻调速电动机系统理论研究与实践南京航空航天大学博士论文,孙建忠,白凤仙特种电机及其控制罗建武,詹琼华,邓琼种新型开关磁阻电机软开关功率变换器的研究中国电机工程学报陈国呈,孙承波,张凌岚种新颖的零电压开关谐振直流环节逆变器的电路分析电工技术学报,孟润全,王振民,许春雨新型开关磁阻电机驱动系统软开关功率变换器原理分析与仿真煤炭学报,导通,放电相导通,放完后,续流,向充电,就这样各绕组随着各个开关管的依次
