1、使用。光电式光电式位置传感器是根据光电效应的原理制成的，其主要组成为固定的光源和旋转的遮光板等。遮光板随着转子旋转，而光敏晶体管根据遮光板的旋转不断发出“亮电流”和“暗电流”信号，由此来判定转子磁极的位置。这类传感器的性能相对比较稳定，但是有着工作条件较苛刻，输出信号的干扰较大，寿命短等缺点。磁敏式磁敏式位置传感器的基本原理为磁阻效应和霍尔效应，常见的器件有磁敏电阻器霍尔元件等。位置传感器根据永磁转子每转过对磁极极转角，产生与电机逻辑分配状态相应的开关状态数，以完成电机个换相的全过程。假如转子的磁极对数越多，那么在电角度内完成换相过程的次数也就越多。磁敏式位置传感器有着结构简单体积小易于体化安装等优点。常用的霍尔集成电路为等。电子换向电路在直流无刷电机中，电子换向电路主要由位置传感器信号处理单元和功率逻辑开关控制单元组成，控。

2、士学位论文内容摘要选题的依据与意义国内外文献资料综述绪论飞轮储能技术的应用论文主要研究内容飞轮储能系统原理飞轮储能系统的组成飞轮储能的原理和特点飞轮电机的选取本章小结飞轮用无刷直流电机分析及仿真无刷直流电机的组成无刷直流电机的工作原理无刷直流电机的数学模型无刷电机调速控制无刷直流电机仿真分析本章小结飞轮储能系统电力变换器设计及仿真飞轮电机的控制方式总体结构方案微处理器的选择系统主电路方案电力变换器主电路部分仿真本章小结飞轮储能控制系统的设计及实验控制系统设计飞轮储能实验及分析本章小结总结与展望参考文献附录Ⅰ最小系统电路图附录Ⅱ芯片部分引脚功能列表万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文附录Ⅲ攻读硕士学位期间发表的部分学术论著致谢万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文选题的依据与意义在能源短缺的当今社会，飞轮储能系统作为。

3、中产生跳跃式的旋转磁场，驱动电机转子持续运转，属于电枢绕组次馈电。随着转子的旋转，位置传感器持续给出相应的位置信号，电枢绕组的通断状态不断被改变，使磁极位置下导体中电流的方向保持不变，保证无刷直流电机正常旋转。转子位置传感器转子位置传感器是无刷直流电机的个关键部分，其功能就是监测转子磁极的实时位置，确保电子换相线路的正确通断。具体实现也就是将检测到的转子磁极的位置信号变换成相应的电信号，以便于控制定子绕组换相。常用无刷直流电机的位置传感器可分为以下几大类。万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文电磁式其工作原理是根据电磁效应来实现转子位置监测的，分为铁磁谐振电路开口变压器接触开关等类型。其具有结构紧凑输出信号强环境适应性能强运行可靠使用寿命长等优点。而该种位置传感器的信噪比较低较为笨重，且其输出波形通常需要整流后再滤波才可。

4、论文主要研究内容飞轮储能系统原理飞轮储能系统的组成飞轮储能的原理和特点飞轮电机的选取本章小结飞轮用无万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文内容摘要选题的依据与意义国内外文献资料综述绪论飞轮储能技术的应用能实验及分析本章小结总结与展望参考文献附录Ⅰ最小系统电路图附录Ⅱ统的实用性和价值。目前的储能方式众多，但就储能机理而言，大致可分为三种电化学储能例如铅酸电池钦镉电池氢等化学电池，该化学电池技术已成熟，应用十分广泛电储能常见的有超大电容储能超导电磁储能等机械储能例如压缩气体储能抽水蓄能飞轮储能等。同传统的储能技术相比，飞轮储能具有储能密度高功率大过充与过放电危害小适用范围广寿命长和无污染等优点。飞轮储能技术是利用高速旋转的飞轮将能量以机械能的形式储存起来，当能量亟需时飞轮减速，将存储的机械能,万方数据三峡大学全日制专业学位硕。

5、刷直流电动机具有高效率高精度高转矩的显著特点，同时又具有体积小重量轻等优点，使得永磁无刷直流电动机成为效率最高的调速电机之。在家用电器工业机械以及航空航天等各个领域都得到了广泛应用,。万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文国内外文献资料综述美国有着固定的磁场和旋转的电枢，有必不可少的可滑动接触结构电刷，该结构的主要作用就是给绕组电流换相。与有刷直流电机相比，无刷直流电机具有固定的电枢和旋转的磁场，依靠电子式变换线路代替电刷实现换相。其结构主要包括电动机本体定子和转子电子式换向线路和位置传感器三部分。其拓扑结构如下图所示。无刷直流电机转子位置传感器电机本体电子换相线路图永磁无刷电机的组成框图其借助位置传感器通过实时监测转子的位置，并给出相应的位置信号，由电子换向线路分析并控制电枢绕组连接的相关功率开关器件的通断，在电机气隙。

6、制着定子上各相绕组的通断顺序。它的功能是用于处理位置传感器检测转子的位置信号，并按照定的顺序输出电信号，控制着相应功率开关器件的导通或者关断。电枢绕组每换相次，其磁状态就变化次，那么在电机的工作气隙内，就会产生个跳跃式的旋转磁场，驱动转子不断的旋转。因此，正确的换相，以保证无刷直流电机的可靠运行。电子换向电路可分为桥式和非桥式两类，虽然其与电枢绕组的联结方式多种多样，但是最常见的为三相星型全控状态和三相星型半控状态。大多数的电子换向电路采用的是晶闸管器件，但是其实现关断要借助于电流过零点或者反电动势，并且由于该开关器件的频率较低，限制了其适用于逆变器的范围。随着新型可关断全控型器件的发展，电子换向器件多采用功率管或构成，其优点为开关频率高，控制简单可靠等。电枢绕组的联结方式电枢绕组的联结方式，可分为两大类星型绕组联结和封闭式。

7、新型高效的绿色能源势必取代传统的储能方式。随着现代用户和电力行业对储能系统的要求越来越高，飞轮储能具有储能密度高功率大过充与过放电危害小适用范围广寿命长和无污染等优点，使飞轮储能技术成为世界性的研究课题之。本研究课题根据飞轮储能电池开发的应用技术，开展针对于飞轮电池电气控制部分的研究。尤其是针对飞轮储能系统的电力变换器进行研究设计，采用并验证了种高效的电力变换器方案。还讨论了飞轮用永磁无刷直流电机的控制调速方案，并通过仿真和实验来验证了飞轮储能系统的实用性和价值。目前的储能方式众多，但就储能机理而言，大致可分为三种电化学储能例如铅酸电池钦镉电池氢等化学电池，该化学电池技术已成熟，应用十分广泛电储能常见的有超大电容储能超导电磁储能等机械储能例如压缩气体储能抽水蓄能飞轮储能等。同传统的储能技术相比，飞轮储能具有储能密度高功率大过。

8、的控制电路图,。万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文相绕组相绕组相绕组图三相逆变桥与型电机绕组的控制图整个系统的工作过程如下由霍尔传感器监测电机转子磁极位置的信号，发给控制电路并逻辑变换，生成路驱动信号控制逆变电路功率开关器件的通断，进而调节驱动电机三相绕组的电压波形，使电机按照方向持续旋转。图无刷直流电机的工作原理假设电机磁极转子的位置如图所示，由位置传感器检测并输出磁极相应的位置信号。下表为电机绕组的导通顺序与三路霍尔信号的信号关系。首先是功率开关管导通，即绕组导通，此时电流由电流从进入，从输出，所构成的电流回路为电源的正极相绕组相绕组电源的负极，根据转子磁场和定子磁场间的相互作用关系，电枢绕组合成磁动势，驱动电机转子顺时针转动。当转子转过角，到达图的位置，位置传感器输出信号，由逻辑变换电路控制，使截止，导通，则绕。

9、充与过放电危害小适用范围广寿命长和无污染等优点。飞轮储能技术是利用高速旋转的飞轮将能量以机械能的形式储存起来，当能量亟需时飞轮减速，将存储的机械能转换为电能释放出来,。随着新材料技术磁悬浮技术和电力电子技术的飞速进展，飞轮储能技术的开发和应用成为了可能其新型复合材料碳素纤维的发展使飞轮转子的边线速度可以超过，大幅度增加了飞轮的储能密度其二，磁悬浮轴承技术的研究使飞轮轴承的摩擦力大量减小，再配以真空技术，飞轮储能系统的效率可达到或以上其三，现代电力电子技术的发展，为解决飞轮储能用高速电机的驱动以及能量的转换和传递创造了条件。从经济和技术角度看，飞轮储能系统作为种重要的调峰手段分散接入电网是可行的。而且飞轮机组控制及运行的灵活性，使电力系统运行的可靠性和稳定性得到显著提高。飞轮系统的驱动电机及其控制是该系统的重要组成部分，永磁无。

10、联结的方式无刷直流电机的工作原理无刷直流电动机是指内部磁场为梯形波，定子绕组电流为方波的永磁无刷直流电动机。可看作是台用电子换向装置取代机械电刷的直流电机,。其工作原理为由电子换向线路根据监测到的相应主转子位置信号，并以此来驱动与电枢绕组相连接的功率开关器件，控制并驱动永磁转子不断的旋转,。图为无刷直流电机的工作原理框图。直流电源电子换相线路电机本体转子位置传感器输出图无刷直流电机的原理框图电机控制电路可分为三相全控电路三相半控电路两种。三相半控电路结构简单，但电路的利用率较低，因为在个电周期内每个电枢绕组只有周期是通电的，而另外的周期时间内是处于断电的状态，显然没有充分利用，且运行中转矩波动也较大。因此本文选用三相全控式电路，这里将以功率器件两两导通的三相六状态的控制电路为例来具体化说明。下图为种三相逆变桥与形电机绕组接法。

11、组导通，进出，电枢绕组合成在另个方向的磁场，如图中所示。由于合磁场的力作用，促使转子继续沿着顺时针方向旋转，此时构成的电流回路为电源正极相绕组相绕组电源负极。所以每经过电角度，转子磁场合成磁场万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文的方向直沿着顺时针方向转动，电机转子也直沿着顺时针的方向旋转，发生变化的只有相应功率开关器件的通断状态。整个逆变电路在个周期内逻辑导通顺序为,,,,,。表无刷直流电机的正反转换相逻辑关系表电角度导通顺序无刷直流电机的数学模型无刷直流电机的电枢绕组中，感应电动势与电机匝数成正比关系，电枢绕组的串联公式为式中为电枢感应的反电动势为电极弧的系数为每个电极磁通为电机的极对数为电枢绕组串联匝数为电机转速。然而为了增大电机可调速的范围，在确定磁极对数和反电动势时，需要调整电枢绕组的匝数。

12、绕组联结。它们的换相线路般分为桥式非桥式。电枢绕组与换相线路相互配合时，其形式是万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文多种多样的，主要有以下几种，而应用最多的为三相星型半控状态和三相星形全控状态。星型绕组星型联结就是把所有绕组的首段和尾端互相连接，并与相应的电子换向线路桥式联结或非桥式联结，前者如图中和所示，后者如图中和所示。图三相桥式的星型联结方式四相桥式的星型联结方式图三相非桥式的星型联结方式四相非桥式的星型联结方式封闭式绕组封闭式绕组就是各相绕组组成封闭的形状，首尾相连接，并与相配套的电子换向线路桥式连接线路。图中为三相封闭式的桥式联结方式，而图中为四相封闭式桥式联结方式。图三相封闭式桥式联结四相封闭式桥式联结万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文特殊连接的绕组该种联结方式如下图中所示，联结方式比较特殊。图特殊。

参考资料：

[1]有效的沟通 编号30（第43页，发表于2022-06-25）

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