毕业论文课题相关文献综述
1.课题的背景与意义
永磁电机是由永磁体建立励磁磁场,从而实现机电能量转换的装置,它与电励磁同步电机一样以同步速旋转,也称为永磁同步电机。永磁同步电机,特别是稀土永磁同步电机与电励磁同步电机相比,具有结构紧凑、体积小、重量轻等特点,而且永磁电机在尺寸和结构形式上灵活多样,所以拓展出了很多种结构形式。由于永磁电机取消了电励磁系统,从而提高了电机效率,使得电机结构简化,运行可靠。[1]
在永磁同步电动机矢量控制系统中，坐标转换需要转子的位置信号，以实现转子磁场方向与电枢电流矢量在空间上的正交，在其它条件一定时，此时所产生的电磁转矩最大。因此，准确地检测转子位置是实现永磁同步电动机矢量控制的关键。最简单的永磁同步电动机无传感器控制技术是基于转子磁通位置的估算，通过对反电势的积分来实现。这种方法简单有效，但在低速和零速时不能奏效，这是由于低速时电机的反电势非常低，磁通估计结果对定子电阻变化或测量噪声非常敏感。为了减小对参数变化和扰动的敏感性，在低速时，基于高频信号注入的无传感器控制技术成为了目前的开发热点；尽管如此，所有这些方法都不能实现电机的全速范围无传感器运行。因此，迫切需要研究一种新型的、适用于全速运行的无传感器控制技术。[2]同时无传感器控制技术的研究在高速电机、微型电机、航空航天、船舶动力、家用电器等一些特殊场合也具有重要的意义。例如，无传感器技术可应用在航天技术研究领域中，不但可以降低成本，同时无传感器控制技术也可以提高宇宙飞船的可靠性。采用机械传感器的系统在一些特殊场合不能可靠地工作，比如，在航天、水下以及在过热、振动等恶劣环境中，无传感器控制技术在这些场合将会比传统的具有机械传感器的系统具有更大的优势。
2.课题的国内外研究现状的介绍以及应用
国外在20世纪70年代就开始了无传感器控制技术的研究工作。[3,4]]1975年，A.Abbondanti等人推导出了基于稳态方程的转差频率估计方法，在感应电机的无速度传感器控制领域做出了首次尝试，调速比可达10:1，但其出发点是稳态方程，故调速范围比较小，动态性能和调速精度难以保证，其后，虽有学者在此基础上作了一些改进，但始终没有摆脱稳态方程这一基础，性能总不理想。在此之后，1979年，M.Ishida等学者利用转子齿谐波来检测转速，限于检测技术和控制芯片的实时处理能力，仅在大于300r/min的转速范围内取得了较为满意的效果，但这种思想令人耳目一新。首次将无速度传感器应用于感应电机矢量控制是在1983年由R.Joetten完成的，这使得交流传动技术的发展又上了一个新的台阶。目前，国外的许多研究机构和大学仍在对于永磁同步电动机的无传感器控制技术进行更深入的研究。如美国威斯康星大学WEMPEC的R.D.Lorenz教授以及他的研究组成员，一直对永磁同步电动机的无传感器控制方法进行研究。1993年MatthewJ.Corley和R.D.Lorenz最早提出采用高频信号注入法进行永磁同步电动机的无传感器控制研究；韩国SeoulNationalUniversitySeung-kiSul[5,6,7,8]教授自1995年就开始发表无传感器控制方面的论文，涉及多种电机形式、多种研究策略及方法，如采用降阶观测器估算永磁同步电动机的转子磁极位置、面装式和内埋式永磁同步电动机以及感应电机的高频信号注入法研究、永磁同步电动机的初始位置检测方法研究等；德国Wuppertal大学的JoachimHoltz教授及其同事也在进行永磁同步电动机的无传感器控制研究，近年来，他们也采用高频信号注入法，发表了多篇对面装式永磁同步电动机的无传感器控制研究成果；[9,10]澳大利亚UniversityofSouthWales(南威尔士大学)的M.F.Rahman教授等人，近年来，发表了许多有关无传感器控制方面的研究论文，如采用无传感器控制的永磁同步电动机的直接转矩控制以及无传感器控制中转子初始位置的检测等。意大利AlfioConsoli,AntonioTesta等人也对永磁同步电动机的无传感器控制进行了深入研究。[11,12]另外，还有日本的MieUniversity和KanagawaUniversity等大学的许多学者也在进行这方面的研究。此外，英国、芬兰等国家也有学者进行无传感器控制的研究工作。[13]
国内的一些高校和研究机构也对电机的无传感器控制技术进行了研究。[14,15,16]如沈阳工业大学的王丽梅教授，采用高频信号注入法实现了永磁同步电动机的低速位置信号估计；浙江大学的贺益康教授及其领导的教研组，对永磁同步电动机的无传感器控制作了大量的研究工件，发表了多篇无传感器控制方面的论文；清华大学的李永东教授等人，也相继发表了采用观测器法、高频信号注入法的感应电机无传感器控制以及无传感器永磁同步电动机初始位置检测等研究论文；此外，上海交通大学、西北工业大学、西安交通大学、天津大学、南京航空航天大学、中科院电工技术研究所等都对永磁同步电动机的无传感器控制进行了深入地研究工作，并发表了相关的研究论文。
3.永磁同步电机无传感器技术研究课题应用前景
(1)在电梯领域相比于传统感应电机 减速机构有齿轮驱动的电梯系统，采用永磁同步电动机直接无齿轮驱动的电梯系统不仅可以降低材料消耗，提高运行效率，而且在维护和噪声控制方面都有一定的优势。为了获取低转速大转矩的性能，电梯曳引驱动系统中的永磁同步电动机一般采用多极结构，相比异步电动机采用多极结构会降低其功率因数和效率，具有此结构的永磁同步电动机能获得很高的功率因数和效率，在节能方面的表现非常突出，为此，国外三菱、通力、OTIS、安川和国内的欣达和百斯特等都在无齿轮永磁同步电梯曳引机的研发方面进行大量投入。目前，采用低速大转矩永磁同步电动机直驱的电梯已占新增的电梯90%以上。预计在不久的将来，将完全取代感应电机 减速机构的传统曳引机。[17,18]
(2)电动汽车领域由于节能环保，电动汽车已成为汽车发展的主要趋势。在已推出的电动汽车驱动系统中主要采用直流电机、异步电机和永磁同步电动机三类。最早的电动汽车都是以直驱系统为主，目前则已经基本被异步电机和永磁同步电动机所取代。采用永磁同步电动机的驱动系统与传统的直驱系统相比，在功率密度比和转矩密度比、效率/可靠性及维修性等方面都有很大提高。而和异步电动机相比，它在功率因数、低速效率、控制性能、对负载及电机参数变化的鲁棒性等方面也具有一定的优势。所以永磁同步电动机在目前被认为是最具竞争力的纯电动和混合动力汽车驱动电机。德国奥迪Q5混合动力汽车的驱动电机采用了永磁同步电动机，其最高转速为12500rpm，最大输出功率40kW，每百公里综合油耗仅为7.1升，二氧化碳排放量为159克/公里。其燃油经济性和排放性能比普通的Q5提高了许多。[19,20]
参考文献
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
