电动汽车用大功率无刷直流电机设计开题报告
电动汽车用大功率无刷直流电机设计开题报告
课题国内外研究现状
无刷直流电机启动转矩大、调速性能好、效率高、能量密度大、过载能力强、性能稳定、安全可靠，是电动汽车的理想驱动电机。目前，许多国外汽车厂商生产的电动汽车已采用无刷直流电机作为驱动系统，如：日本丰田公司的CUV-4、EV-PIus电动轿车，日产公司的Prairie JOY厢式电动车，中部电力公司得Dream Mini电动轿车，东京电机大学的2座电动轿车等。国家“863”计划将永磁高速无刷直流电动机列为电动汽车驱动电机之一，已吸引了大批的科研院所及企业对其投入研究。但是，我国在大功率永磁无刷直流电动机的研究方面仍处于起步阶段。永磁无刷直流电动机在电动汽车领域的应用，还有待其在本体设计和控制策略方面技术的成熟。
国内外研究动态及存在问题
目前，无刷直流电机在电动汽车中的应用主要存在低速转矩脉动和退磁问题。严重影响整车性能。对于转矩脉动，当前主要从电机本体设计和控制策略两方面入手对其进行抑制；对于退磁问题，在电机设计方面要考虑工作温度点、铁磁材料结构和表面处理等问题，在控制方面要采取措施，避免疲劳退磁和突然失磁。
研究内容
本论文拟设计一台满足电动汽车性能要求的30kW无刷直流电机。主要研究内容如下：
（1）合理设计电机槽开口宽度、合理配置电机的极槽组合、合理调整磁路系统的尺寸，从而提高BLDC的功率密度，满足电动汽车对电机质量小、功率密度高的要求。
（2）通过合理的极槽组合，合理设计槽开口宽度抑制转矩脉动，从而改善电动汽车低速运行时的振动和噪声问题。
（3）对设计的样机进行实验仿真。
研究意义
无刷直流电机是应用于电动汽车驱动系统的最有前途的电机之一。本论文致力于对电动汽车用BLDC存在的低速转矩脉动进行研究，并通过合理设计进一步提高电机的功率密度。通过实验仿真验证所提出方法的有效性，从而促进BLDC在电动汽车驱动系统上的应用。
可行性分析
BLDC转矩脉动的抑制是当前研究的热点，通过阅读相关专业书籍和文献，结合电动汽车的性能要求，利用实验室良好的实验条件，完全可以设计出有效抑制低速转矩脉动的电动汽车用大功率BLDC.
研究方法与步骤
1. 阅读相关专业书籍和文献，全面掌握BLDC的原理和设计方法，深入了解课题当前的研究动态和方法。
2. 学习电机设计和仿真软件。
3. 结合电动汽车性能要求，以减小转矩脉动，提高功率密度为主要目标，设计电机。
4. 对设计的样机进行实验仿真，验证其性能。
拟采用的技术措施
1. 根据电动汽车的性能要求和电机的功率等级确定电机定转
子的参数和主要尺寸。
2. 使用Ansoft软件为BLDC建模。
3. 利用有限元法验证所设计的磁路系统结构和尺寸，槽开口宽度等参数是否满足设计目标。
课题进展计划
20XX.X-20XX.X 阅读专业书籍和文献，掌握BLDC基础知识，了解课题当前研究动态；
20XX.X-20XX.X 学习Ansoft软件，对BLDC进行建模。
20XX.X-20XX.X 在已有理论基础上，对BLDC的磁路结构和尺寸、槽开口宽度和极槽组合进行合理设计，并进行有限元分析，验证其性能。
20XX.X-20XX.X 进一步优化设计的样机，以满足电动汽车的性
能要求。
20XX.X-20XX.X 完成论文，毕业答辩。
主要 *
1.张存山，范瑜。永磁无刷电机的电磁设计参数研究。北京交
通大学学报，xx,28（5）：99~102.
2. 张伟雄，郑婵君，张敬华。基于磁网络模型方波永磁电机气隙磁场的研究。微特电机，1999,（6）：2~7.
3. Xie W,Hao Y,Zhang X,Wei W.Performance Analysis of Brushless DC Motor Based on Equivalent Magic Network Model in Propulsion System.Proceeding of Eighth International Conference on Electrical Machines and
Systems,xx,V01.1:397~400.
4. 叶金虎。现代无刷直流永磁电动机的原理和设计。北京：科学出版社，xx.
5. 谭建成。永磁无刷直流电机技术。北京：机械工业出版社，xx.
6. C.C. Chan, K.T. Chau, J.Z. Jiang, W. Xia, M.Zhu and R. Zhang, “Novel Permanent Mag Motor Drives for Electric Vehicles”, International Transactions on Industrial Electronics, Vol. 43, No. 2, pp.331-338, 1996.
内容仅供参考
电动汽车开题报告
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毕业设计（论文）开题报告
题目
电动汽车充电对配电系统的影响
学院
自动化学院
专业
电气工程与自动化专业
姓名
班级
学号
指导教师
可编辑
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一、综述本课题选题的依据和意义
2015 年 9 月，关于充电桩的好消息频频传出，如国务院常务会议上提出加快 电动汽车充电基础设施、电动汽车充电接口国家标准修订稿通过审查，以及国务 院办公厅日前发布《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》，到 2020 年，我国将基本建成适度超前、车桩相随、智能高效的充电基础设施体系，满足 超过 500 万辆电动汽车的充电需求。尤为引人关注的是，北京通信展举行期间， 国务院副总理马凯称：国家准备将充电桩普及的任务交由铁塔公司负责。
随着时代的发展，汽车的普及，石油的消耗也日益增加，作为不可再生的石 油资源，总有枯竭的一天，而且汽车尾气的排放对环境有很大的污染，所以利用 电能替代石油，实现汽车尾气的零排放，将是未来汽车行业的发展趋势。截至 2015 年一月，从公开信息显示，目前杭州已经建成了 70 座充换电站、620 个充 电桩，其中杭州主城区投入运营的充换电站有 27 个。在杭州市区里，一辆新能 源车要找到最近的充电站，只要开 4.5 公里。
国内外电动汽车在近几年的发展情况如下：经过 2012 和 2013 年的缓慢起步， 全球电动汽车销量终于在 2014 年下半年爆发，全年销售已超过 30 万辆大关，中 国新能源汽车品牌突飞猛进，比亚迪从 2013 年的第 40 名跃升至第七位，康迪电 动车也挤进第十名。在 2015 年，全球电动汽车销售量达到 40 万辆左右。
随着电动汽车规模化应用,电网原有装机和线路容量是否能应对新增充电负 荷需求,即在不扩大规模的情况下,如何提高原有电网利用率,增加容纳能力,同时 最大限度降低充电负荷对电网的负面影响,在分析充电负荷特性基础上,针对电动 汽车充电对电网各方面的影响,提出相应对策,将对电动汽车产业化进程具有重要 的研究意义。
二、国内外研究动态
我国电动汽车起步较发达国家晚,但研究发展快。各汽车生产商进入研发电动 汽车的行列,已经在促进电动汽车各方面技术发展方面取得有益的成见。由于配 套设施等主要原因,家用电动汽车并没有广泛的推广开来，现有的电动汽车充电 站主要对电动公交车和工程车辆进行充电。同时针对电动汽车充电站运行和电动 汽车充电对配电网的研究仍然非常缺乏。电动汽车规模预测，用户充电行为的随 机性,以及接入电网造成的影响和相应充电控制策略都没有一套成熟的模式和系 统，以及对此的全面研究。
电动汽车对电网的影响，主要包括电网负荷特性影响、谐波影响、电压电流
可编辑
电动汽车技术进展和发展趋势
第38卷 第1期2004年1月 西 安 交 通 大 学 学 报 J OU RNAL OF XI′AN J IAO TON G UN IV ERSIT Y Vol.38 №1 Jan.2004电动汽车技术进展和发展趋势 曹秉刚,张传伟,白志峰,李竟成 (西安交通大学电动车研究开发中心,710049,西安) 摘要:通过对国内外电动汽车关键技术的发展现状和技术水平的比较分析,以及H∞鲁棒控制方法在电动汽车驱动控制、再生制动控制和运动控制系统上应用的研究,展望了电动汽车的发展趋势.首先发展铅酸蓄电池电动汽车(B EV)是明智的选择,由于开发混合电动汽车(HEV)的难度较大,所以燃料电池电动汽车(FCEV)将成为今后的主流技术,是未来汽车的发展方向. 关键词:电动汽车;技术进展;发展趋势 中图分类号:U469.72 文献标识码:A 文章编号:02532987X(2004)0120001205 T echnology Progress and T rends of Electric V ehicles Cao B i nggang,Zhang Chuanwei,B ai Zhif eng,L i Ji ngcheng (R&D Center of Electric Vehicle,Xi′an Jiaotong University,Xi′an710049,China) Abstract:Under the pressure of both environment protection and energy conservation,the development of EVs (electric vehicles)hasbeen taken on an accelerated pace all over the world.This research focuses on the current status of EVs’key technology and their state of the art,where,H∞robust control method is used for driving control,regenerative braking control and motion control for EV.The prospects of EVs indicate that B EV(bat2 tery electric vehicle)is the primary selection nowadays,and instead of HEV(hybrid electric vehicte),FCEV (fuel cells electric vehicle)has long term potental for future mainstream vehicles. K eyw ords:elect ric vehicle;technology process;t rend 自1886年发明了汽车以来,汽车就成为人们日常生活中不可缺少的代步和运输工具,因此缩短了人们之间的距离,改变了人们的生活方式,提高了人们的生活质量.由于汽车要消耗大量的石油资源、排放大量的废气、制造噪音和严重污染环境,因此也带来了无法回避的负面影响.我国2000年进口石油7000万t,计划到2005年将超过1亿t,给国家造成了沉重的经济负担.更严重的是目前世界上空气污染最严重的10个城市中我国就占了7个,国家环保中心预测,到2010年汽车尾气的排放量将占空气污染源的64%[1].面对如此严峻的形势,电动汽车(EV)的研究与开发引起了世界各国的关注.1 电动汽车的发展历史及现状 电动汽车是20世纪最伟大的20项工程技术成就中前两项技术的融合,即“电气化”和“汽车”的融合产物[2].它不是当代人的新近想法,其构想与研制均早于燃油车,但由于性能不如燃油车,使其研究与开发工作一度停滞.20世纪70年代的能源危机和石油短缺,又使电动汽车获得了生机,到了20世纪80年代,随着人们对于空气质量和温室效应的关注,对电动汽车的研究热情进入了空前高涨期.从20世纪90年代初起,世界各大汽车集团公司如Ford、GM、Nissan、Toyota和Honda等,都在电动 收稿日期:2003208206. 作者简介:曹秉刚(1953～),男,教授,博士生导师. 基金项目:陕西省电动汽车专项项目,西安交通大学行动计划培植项目.
双定子永磁无刷电机开题报告1
YANG Zhenyu, Engineering Department. The Technology Research of Double Closed-loop Control System for Permanent Magnet BLDCM[J]. Electronic Science & Technology, 2017. WANG Xiaojun, HU Changlun. Modeling and Simulation Analysis of Double-stator Permanent-magnet Motor Control System[J]. micromotors, 2016. Chai F, Chen R. Torque analysis for double-stator permanent-magnet motor[J]. 哈尔滨工业大学学报:英文版, 2002. Feng C , Shu-Kang C , Shu-Mei C . Torque analysis for double-stator permanent-magnet motor[J]. Journal of Harbin Institute of Technology, 2017, 9(4):p.411-414. 王玉彬, 程明, 花为,等. 双定子永磁无刷电机裂比的分析与优化[J]. 中国电机工程学报, 2018, 030(030):62-67. 王雅玲. 电动汽车用双定子永磁无刷电机研究[D]. 山东大学, 2014. 蒲海, 吴敏. 双定子永磁无刷电动机发电机状态有限元时步法的实现[J]. 煤矿机械, 2014, 35(8). 原腾飞. 双定子永磁无刷电机建模及其控制方法探析[J]. 科技创新导报, 2017(14):84-85. 王雅玲, 徐衍亮. 基于电动汽车驱动的双定子永磁无刷直流电机绕组换接运行分析[J]. 电工技术学报, 2014, 029(001):98-103.
毕业设计基于单片机的直流电机调速系统设计
河南科技大学 2009 届本科毕业论文 论文题目：基于单片机的直流电机调速系统设计 学生姓名： 所在院系：信息工程学院 所学专业：计算机科学与技术 导师姓名： 完成时间：2009-05-22
摘要 本文主要研究了利用MCS-51系列单片机控制PWM信号从而实现对直流电机转速进行控制的方法。文章中采用了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统，并且对PWM信号的原理、产生方法以及如何通过软件编程对PWM信号占空比进行调节，从而控制其输入信号波形等均作了详细的阐述。此外，本文中还采用了芯片IR2110作为直流电机正转调速功率放大电路的驱动模块，并且把它与延时电路相结合完成了在主电路中对直流电机的控制。另外，本系统中使用了测速发电机对直流电机的转速进行测量，经过滤波电路后，将测量值送到A/D 转换器，并且最终作为反馈值输入到单片机进行PI运算，从而实现了对直流电机速度的控制。在软件方面，文章中详细介绍了PI运算程序，初始化程序等的编写思路和具体的程序实现。 关键词：PWM信号，测速发电机，PI运算 1
The Design of Direct Current Motor speed Regulation System Based On SCM Chenli School of Information and Engineering Abstract This article mainly introduces the method to generate the PWM signal by using MCS-51 single-chip computer to control the speed of a D.C. motor. It also clarifies the principles of PWM and the way to adjust the duty cycle of PWM signal. In addition, IR2110 has been used as an actuating device of the power amplifier circuit which controls the speed of rotation o f D.C. motor. What’s more, tachogenerator is used in this system to measure the speed of D.C. motor. The result of the measurement is sent to A/D converter after passing the filtering circuit, and finally the feedback single is stored in the single-chip computer and participates in a PI calculation. As for the software, this article introduces in detail the idea of the programming and how to make it. Key words:PWM signal，tachogenerator，PI calculation 2
驱动轮直流电机选择计算
驱动轮直流电机选择计算 The final edition was revised on December 14th, 2020.
驱动轮电机用于驱动 AGV 的运行，包括AGV 的直行及差速转弯。在选择电机时，我们通常需要计算出电机的额定功率、额定转矩、额定转速等[28]。而在驱动电机的参数计算之前首先需要明确 AGV 的各项设计要求，如表3-1 所示。 3.1.1 电动机的选择 1. 驱动力与转矩关系 AGV 在地面行驶时，轮子与地面接触，AGV 克服摩擦力向前行驶，电机输出转矩Tq 为小车提供驱动力。而Tq 经减速机减速后得到输出转矩Tt 输出至驱动轮，输出转矩Tt 为： 式中 g i ——减速机减速比； q T ——电机输出转矩； t T ——输出转矩； ——电机轴经减速机到驱动轮的效率。 驱动轮在电机驱动下在地面转动，此时相对于地将形成一个圆周力，而地面对驱动轮也将产生一个等值、反向的力t F ，该力即为驱动轮的驱动力[29] 。驱动力为： 式中 q R ——驱动轮的驱动半径。 由于驱动轮一般刚性较好，视其自由半径、静力半径、滚动半径三者相同，均为q R 。 2. 驱动力与阻力计算 小车在行驶过程中要克服各种阻碍力，这些力包括：滚动阻力f F 、空气阻力w F 、坡度阻力r F 、加速度阻力j F 。这些阻力均由驱动力t F 来克服，因此： (1) 滚动阻力f F 滚动阻力在 AGV 行驶过程中，主要由车轮轴承阻力以及车轮与道路的滚动摩擦阻力所组成，f F 大小为：
式中 F——车轮与轴承间阻力； fz F——车轮与道路的滚动摩擦阻力。 fg 其中，车轮轴承阻力 F为： fz 式中P——车轮与地面间的压力，AGV设计中，小车自重m为100kg，最大载重量 M为200kg，因此最大整车重量为300kg，一般情况下，AGV前行过程中，有三轮m ax 同时着地，满足三点决定一平面的规则，各轮的压力为P=1000N[30]； d——车轮轴直径，驱动轮在本次设计中选择8寸的工业车轮，即d=48mm； D——车轮直径，查文献[40]可知，驱动轮在本次设计中选择8 寸的工业车轮，即D=200mm； μ——车轮轴承摩擦因数，良好的沥青或混凝土路面摩擦阻力系数为—，μ =。 F为： 车轮与道路的滚动摩擦阻力 fg 式中Q——车轮承受载荷，Q=1000N； f——路面摩擦阻力系数，f=。 则： F： (2)空气阻力 w 空气阻力是 AGV 行驶过程当中，车身与空气间形成了相对运动而产生于车身上的阻力，该阻力主要由法向力以及侧向力两部分组成。空气阻力与AGV 沿行驶方向的投影面积以及车身与空气的相对运动速度有关，但由于AGV工作于室内，基本工作环境中无风，且速度不快，同时 AGV 前后方的投影面积均不大，因此认为空气阻力F[31]。 ≈ w F： (3)坡度阻力 r AGV 所实际行驶的路面并非理想化绝对平整，而是存在一定的坡度[32]，当 AGV行驶到该坡度处时，重力将产生一个沿着坡度方向的阻力，这个阻力就被称之为坡度阻F，表达式为： 力 r 式中G——AGV 满载总重量； α——最大坡度。 在 GB/T 20721-2006“自动导引小车国标”中表示：路面坡度（H/L）定义为在100mm 以上的长度范围内，路线水平高度差与长度的最大比值，路面坡度的最大比值需要小于（含），对于 AGV 精确定位的停车点，路面坡度需要小于（含）[33]。取坡度： 因此： F： （4）加速度阻力 j
无刷直流电动机毕业设计绪论
无刷直流电动机 一、简介： 一种用电子换向的小功率直流电动机。又称无换向器电动机、无整流子直流电动机。它是用半导体逆变器取代一般直流电动机中的机械换向器，构成没有换向器的直流电动机。这种电机结构简单，运行可靠，没有火花，电磁噪声低，广泛应用于现代生产设备、仪器仪表、计算机外围设备和高级家用电器。 同步电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。而转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。无刷电动 机结构如图1。 图1无刷直流电动机结构图 二、特点（优点及意义）： 1、全面替代直流电机调速、全面替代变频器+变频电机调速、全面替代异步电机+减速机调速； 2、可以低速大功率运行，可以省去减速机直接驱动大的负载；3 3、具有传统直流电机的所有优点，同时又取消了碳刷、滑环结构； 4、转矩特性优异，中、低速转矩性能好，启动转矩大，启动电流小； 5、无级调速，调速范围广，过载能力强； 6、体积小、重量轻、出力大； 7、软启软停、制动特性好，可省去原有的机械制动或电磁制动装置； 8、效率高，电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗，消除了多级减速耗，综合节电率可达20%~60%，仅节电一项一年可收回购置成本；
9、可靠性高，稳定性好，适应性强，维修与保养简单；10、耐颠簸震 动，噪音低，震动小，运转平滑，寿命长；11、没有无线电干扰，不产生火花，特别适合爆炸性场所，有防爆型；12、根据需要可选梯形波磁场电机和正旋波磁场电机。i 三、发展历程： 无刷电动机的诞生标志是1955年美国D．Harrison等人首次申请了用晶体管换相电路代替机械电刷的专利。而电子换相的无刷直流电动机真正进入实用阶段，是在1978年的MAC经典无刷直流电动机及其驱动器的推出。之后，国际上对无刷直流电动机进行了深入的研究，先后研制成方波无刷电机和正弦波直流无刷电机。20多年以来，随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术以及电力电子技术特别是大功率开关器件的发展，无刷电动机得到了长足的发展。无刷直流电动机已经不是专指具有电子换相的直流电机，而是泛指具有有刷直流电动机外部特性的电子换相电机。 直流电动机以其优良的转矩特性在运动控制领域得到了广泛的应用，但普通的直流电动机由于需要机械换相和电刷，可靠性差，需要经常维护；换相时产生电磁干扰，噪声大，影响了直流电动机在控制系统中的进一步应用。为了克服机械换相带来的缺点，以电子换相取代机械换相的无刷电机应运而生。1955年美国D．Harrison等人首次申请了用晶体管换相电路代替机械电刷的专利，标志着现代无刷电动机的诞生。而电子换相的无刷直流电动机真正进入实用阶段，是在1978年的MAC经典无刷直流电动机及其驱动器的推出。之后，国际上对无刷直流电动机进行了深入的研究，先后研制成方波无刷电机和正弦波直流无刷电机。20多年以来，随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术以及电力电子技术特别是大功率开关器件的发展，无刷电动机得到了长足的发展。无刷直流电动机已经不是专指具有电子换相的直流电机，而是泛指具有有刷直流电动机外部特性的电子换相电机。ii 四、国内外无刷电机的发展现状： 1、市场：我国无刷直流电机的研制开发起于70年代初期，主要是为我国自行研制的军事装备和宇航技术发展而配套。由于需要量少，只需由某些科研单位试制提供就能满足要求。经过20多年的发展，虽然在新产品开发方面缩短了与国际先进水平的差距，但由于无刷电机产品是总和了电机、微电子、控制、计算机等技术于一身的高技术产品，受到了我国基础工业落后的制约，因此无论在产量、品种、质量及应用上与国际先进水平差距甚大。目前，国内研制的单位虽然不少，但能有一定批量的单位却屈指可数。当今日本、德国、台湾是无刷电机主要生产国和地区，日本的年产量超过8000万台，其中约50%出口海外，德国年产量约3000万台，台湾主要生产较低档次无刷电机，年产量超过1000万台。iii 2、技术：几乎所有的无刷电动机产品都是为特定用途设计制造的。试图生产一种通用系列无刷电动机来适应千变万化的市场需求，是不可能的。各公司设计制造各种特殊结构、特定用途的无刷直流电动机，在设计、结构和工艺新技术方面不断的革新，以适应不同整机市场的需求。例如： ①永磁材料技术：适应不同性能参数永磁材料，瓦型、环型表面粘接结构和
电动汽车开题报告
毕业设计（论文）开题报告 题目电动汽车充电对配电系统的影响学院自动化学院 专业电气工程与自动化专业 姓名 班级 学号 指导教师
一、综述本课题选题的依据和意义 2015年9月，关于充电桩的好消息频频传出，如国务院常务会议上提出加快电动汽车充电基础设施、电动汽车充电接口国家标准修订稿通过审查，以及国务院办公厅日前发布《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》，到2020年，我国将基本建成适度超前、车桩相随、智能高效的充电基础设施体系，满足超过500万辆电动汽车的充电需求。尤为引人关注的是，北京通信展举行期间，国务院副总理马凯称：国家准备将充电桩普及的任务交由铁塔公司负责。 随着时代的发展，汽车的普及，石油的消耗也日益增加，作为不可再生的石油资源，总有枯竭的一天，而且汽车尾气的排放对环境有很大的污染，所以利用电能替代石油，实现汽车尾气的零排放，将是未来汽车行业的发展趋势。截至2015年一月，从公开信息显示，目前杭州已经建成了70座充换电站、620个充电桩，其中杭州主城区投入运营的充换电站有27个。在杭州市区里，一辆新能源车要找到最近的充电站，只要开4.5公里。 国内外电动汽车在近几年的发展情况如下：经过2012和2013年的缓慢起步，全球电动汽车销量终于在2014年下半年爆发，全年销售已超过30万辆大关，中国新能源汽车品牌突飞猛进，比亚迪从2013年的第40名跃升至第七位，康迪电动车也挤进第十名。在2015年，全球电动汽车销售量达到40万辆左右。 随着电动汽车规模化应用,电网原有装机和线路容量是否能应对新增充电负荷需求,即在不扩大规模的情况下,如何提高原有电网利用率,增加容纳能力,同时最大限度降低充电负荷对电网的负面影响,在分析充电负荷特性基础上,针对电动汽车充电对电网各方面的影响,提出相应对策,将对电动汽车产业化进程具有重要的研究意义。 二、国内外研究动态 我国电动汽车起步较发达国家晚,但研究发展快。各汽车生产商进入研发电动汽车的行列,已经在促进电动汽车各方面技术发展方面取得有益的成见。由于配套设施等主要原因,家用电动汽车并没有广泛的推广开来，现有的电动汽车充电站主要对电动公交车和工程车辆进行充电。同时针对电动汽车充电站运行和电动汽车充电对配电网的研究仍然非常缺乏。电动汽车规模预测，用户充电行为的随机性,以及接入电网造成的影响和相应充电控制策略都没有一套成熟的模式和系统，以及对此的全面研究。 电动汽车对电网的影响，主要包括电网负荷特性影响、谐波影响、电压电流
直流电动机无级调速毕业设计
毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：直流电动机无级调速 1．设计（论文）的主要任务及目标 (1) 本次的设计任务就是直流电动机无级调速的设计，使其能更好的为我们的生产和生活服务。 (2) 本次的设计目的就是要求设计要使得电动机转速可以由零平滑调至额定转速，能实现高速起动，具有较高的调速精度。 2．设计（论文）的基本要求和内容 (1) 直流电动机的基本知识 (2) 直流电动机的运行原理 (3) 主电路以及控制电路的设计 3．主要参考文献 [1] 张家生.电机原理与拖动基础.北京邮电学院出版社，2006年 [2] 唐介.电机与拖动. 北京:高等教育出版社,2003年 [3] 陈世元.电机学.中国电力出版社，2004年 [4] 徐邦荃.直流调速系统与交流调速系统.华中科技大学出版社,2008年 [5] 赵影.电机与电力拖动. 北京:国防工业出版社,2006年 4．进度安排 设计（论文）各阶段名称起止日期 1 论文初稿2012年12月27日 2 第一次修改2012年12月30日 3 第二次修改2013年01月08日 4 第三次修改2013年02月17日 5 论文终稿2013年03月16日 I
直流电动机无极调速 摘要 本设计主要是运用调速系统对直流电动机进行调速，使其实现无级的效果。此调速系统由主电路和控制电路两部分组成：主电路是采用晶闸管可控整流装置进行调速;控制电路是采用双闭环速度电流调节方法进行反馈。系统采用调压调速的调速方法可以获得与电动机固有机械特性相互平行的人为机械特性，调速方向是基速以下，只要输出的电压是连续可调的，即可实现电动机的无级调速。双闭环速度电流调节这种方法虽然初次头次成本相对而言较高，但它保证了系统的性能，保证了对生产工艺要求的满足，它既兼顾了启动时的电流的动态过程，又保证稳态后速度的稳定性，在起动过程的主要阶段，只有电流负反馈，没有转速负反馈。达到稳态后，只要转速负反馈，不让电流负反馈发挥主要作用很好地满足了生产需要。 关键词：无级调速；双闭环；晶闸管 II
机器人直流无刷电机参数
机器人直流无刷电机是一种应用在智能机器人驱动上的微型电机产品，具备驱动、减速、提升扭矩功能，主要由微型直流无刷电机、齿轮箱组装而成，也称为机器人电机；这种直流无刷电机属于非标电机齿轮箱，采用定制参数、性能特点、结构方式，定制参数范围，直径规格在3.4mm-38mm之间，额定电压在3V-24V，输出力矩范围：1gf.cm到50Kgf.cm之间，减速比范围：5-1500；输出转速范围：5-2000rpm； 机器人直流无刷电机产品参数： 产品名称：儿童智能陪护机器人电机齿轮箱 电压：3V-24V 空载转速：15000 空载电流：300MA 工作温度：-20 (85) 产品说明：儿童智能陪护机器人电机齿轮箱为特定客户开发设计，只作为儿童智能陪护机器人电机齿轮箱的方案展示。 标准直流无刷电机产品参数： 产品名称：5v直流减速电机 产品分类：直流减速电机 电压：5 VDC 材质：五金 旋转方向：cw&ccw 齿轮箱回程差：≤2°（可定制） 轴承：烧结轴承;滚动轴承 轴向窜动：≤0.1mm(烧结轴承);≤0.1mm(滚动轴承) 输出轴径向负载：≤20N(烧结轴承);≤30N(滚动轴承) 输入速度:≤15000rpm 工作温度：-30 (100)
产品名称：直流无刷减速电机（齿轮电机） 产品分类：无刷减速电机 产品规格：Φ20MM产品 电压：12V 空载电流：220 mA （可定制） 负载转速：2.4-1000 rpm（可定制） 减速比：5/25/125/625:1（可定制） 机器人直流无刷电机定制参数、规格范围： 尺寸规格系列：3.4mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、28mm、32mm、38mm； 电压范围：3V-24V 功率范围：0.1W-40W 输出力矩范围：1gf.cm到50Kgf.cm 减速比范围：5-1500； 输出转速范围：5-2000rpm； 生产厂家
无刷直流电机控制系统的设计
1引言无刷直流电机最本质的特征是没有机械换向器和电刷所构成的机械接触式换向机构。现在，无刷直流电机定义有俩种：一种是方波/梯形波直流电机才可以被称为无刷直流电机，而正弦波直流电机则被认为是永磁同步电机。另一种是方波/梯形波直流电机和正弦波直流电机都是无刷直流电机。国际电器制造业协会在1987年将无刷直流电机定义为“一种转子为永磁体，带转子位置信号，通过电子换相控制的自同步旋转电机”，其换相电路可以是独立的或集成于电机本体上的。本次设计采用第一种定义，把具有方波/梯形波无刷直流电机称为无刷直流电机。从20世纪90年代开始，由于人们生活水平的不断提高和现代化生产、办公自动化的发展，家用电器、工业机器人等设备都向着高效率化、小型化及高智能化发展，电机作为设备的重要组成部分，必须具有精度高、速度快、效率高等优点，因此无刷直流电机的应用也发展迅速[1]。 1.1 无刷直流电机的发展概况 无刷直流电动机是由有刷直流电动机的基础上发展过来的。 19世纪40年代，第一台直流电动机研制成功，经过70多年不断的发展，直流电机进入成熟阶段，并且运用广泛。 1955年，美国的D.Harrison申请了用晶体管换相线路代替有刷直流电动机的机械电刷的专利，形成了现代无刷直流电动机的雏形。 在20世纪60年代初，霍尔元件等位置传感器和电子换向线路的发现，标志着真正的无刷直流电机的出现。 20世纪70年代初，德国人Blaschke提出矢量控制理论，无刷直流电机的性能控制水平得到进一步的提高，极大地推动了电机在高性能领域的应用。 1987年，在北京举办的德国金属加工设备展览会上，西门子和博世两公司展出了永磁自同步伺服系统和驱动器，引起了我国有关学者的注意，自此我国开始了研制和开发电机控制系统和驱动的热潮。目前，我国无刷直流电机的系列产品越来越多，形成了生产规模。 无刷直流电动机的发展主要取决于电子电力技术的发展，无刷直流电机发展的初期，由于大功率开关器件的发展处于初级阶段，性能差，价格贵，而且受永磁材料和驱动控制技术的约束，这让无刷直流电动机问世以后的很长一段时间内，都停
电动汽车充电负荷计算方法开题报告
开题报告 论文题目：电动汽车充电负荷计算方法 一、论文选题的目的和意义 1.1 电动汽车的现状 电动汽车作为一种新兴的交通工具，已经在潜移默化之间改变了原有依赖于汽油的普通汽车市场。如今，中国已经出台许多政策扶持和推动电动汽车产业的快速发展，近几年在北京、上海、广州、深圳等城市已经建成多座电动汽车充电站，电动汽车的推广应用进入了关键时期。电动汽车区别于普通汽车用汽油作为主要动力来源，而是利用电力来驱动汽车的行驶。电动汽车之所以能被大力推广，从能源层面来讲，化石燃料的日益减少是人们不可否认的事实，所以人类的发展越来越依赖于新能源的发展；从环境层面来讲，大量化石燃料的燃烧导致的全球气候变暖甚至已经开始影响了地球的生态。相比于传统汽车，电动汽车其对于环境的友好性不言而喻。 1.2 电动汽车对于电力系统的影响 电力汽车的主要能源来源于安装在车上的蓄电池。蓄电池都有一个容量限度，当蓄电池的能量耗尽时，配套的即时充电装置是维持电动汽车长时间运行的必要配套设施。电动汽车的充电依赖于固定的充电桩，一般来说，电动汽车对于充电桩的需求等同于普通汽车对于加油站的需求，而充电需求的不确定性，也导致了充电桩必须的大量分布于各个地区。充电桩作为一种高能耗设施，他对于电网的影响一方面是功率的消耗，另一方面还有对电网稳定性的考验也是不可避免的。一旦充电桩大量存在，也就意味着在电网之中，它将立足于一个举足轻重的地位。 1.3 负荷预测的重要性 科学的预测是正确决策的依据和保证。电动汽车充电桩的设立，取决于对于电动汽车负荷消耗的预测。只有一个较为准确的预测，才能更加完善的安排充电桩的地理位置选择以及容量大小选择，才能保证电动汽车充电的完善性，才能使得电动汽车真正走进我们的生活。所以，负荷预测作为制定配电计划和电力系统发展规划的基础，必须处于一个核心研究地位。现阶段，有许多不同的对负荷的预测方式，每一种都有一定的长处但是也存在着一定的不足。随着国民经济的发展，为了适应电网管理现代化、科学化的要求，减轻电力需求预测人员进行的数据整理、加工和计算工作，为了准确地预测市场对电力这一商品的需求，为了保证数据的可继承性和做到与其他部门信息共享，找到一个更加全面的负荷预测方式，就显得尤为可贵。 二、国内外关于该论题的研究现状和发展趋势 2.1 经典算法
基于simulink直流电机调速系统开题报告剖析
Xxxx大学 本科毕业论文开题报告 基于Simulink的直流电机转速控制仿真研究 学号： xxx 姓名： 导师： 学院： 专业： 日期：
目录 一、选题依据、目的和意义 二、国内外研究现状及发展趋势 三、研究的主要内容及实验方法 四、目标，主要特色及工作进度 五、主要参考文献
一、选题依据、目的和意义 直流电机分为有刷和无刷两种，无刷直流电机（BLDCM）是在有刷直流电动机的基础上发展来的，但它的驱动电流是不折不扣的交流；无刷直流电机又可以分为无刷速率电机和无刷力矩电机。一般地，无刷电机的驱动电流有两种，一种是梯形波（一般是“方波”），另一种是正弦波。有时候把前一种叫直流无刷电机，后一种叫交流伺服电机，确切地讲是交流伺服电动机的一种。 无刷直流电机在重量和体积上要比有刷直流电机小的多，相应的转动惯量可以减少40％—50％左右。由于永磁材料的加工问题，致使无刷直流电机一般的容量都在100kW以下。这种电动机的机械特性和调节特性的线性度好，调速范围广，寿命长，维护方便噪声小，不存在因电刷而引起的一系列问题，所以这种电动机在控制系统中有很大的应用潜力。 1.1选题依据 无刷直流电动机因卓越的性能和不可替代的技术优势倍受人们的关注,特别是自70年代后期以来伴随着永磁材料技术、计算机及控制技术等支撑技术的快速发展及微电机制造工艺水平的不断提高,无刷直流电动机在高性能中、小伺服驱动领域获得广泛应用并日趋占据主导地位。随着无刷直流电机应用领域的不断扩大,要求控制系统设计简易、成本低廉、控制算法合理。建立无刷直流电机控制系统的仿真模型,可以有效的节省控制系统设计时间,及时验证系统的控制算法,同时可以充分利用计算机仿真的优越性,很方便的改变系统的结构,加入不同的扰动和参数变化,可以更好的考察系统在不同结构和不同工况下的静、动特性。因此如何建立无刷直流电机控制系统的仿真模型成为迫切需要解决的关键问题。 1.2目的和意义 无刷直流电动机具有体积小、重量轻、效率高、惯量小和控制精度高、无滑动接触和换相火花、可靠性高、使用寿命长及噪声低等优点，在航空航天、伺服控制、数控机床、机器人、电动汽车、计算机外围设备和家用电器等方面都获得了广泛应用。随着无刷直流电机应用领域的不断扩大，要求控制系统设计简易、成本低廉、控制算法合理、开发周期短。通过建立有效的无刷直流电动机系统仿真模型，可以
电动车无刷直流电机 毕业设计论文
毕业设计（论文） 题目:无刷电机驱动的电动自行车 的控制系统设计 专业:数控技术 班级: 学号: 姓名: 指导老师:
摘要 近年来，燃油交通工具因尾气排放问题已造成城市空气的严重污染。于是发展绿色交通工具已经成为一个重要的课题。考虑到我国的国情，发展电动自行车具有重要的环保意义。随着电机技术及功率器件性能的不断提高，电动自行车的控制器发展迅速。本文设计采用无刷直流电机专用控制芯片MC33033为控制芯片，以功率器件MOSFET为开关器件驱动电机，实现对无刷直流电机的控制。设计出了电路原理图、印制板电路图和电路板实物的3维效果图。 关键词：无刷直流电机MC33033 原理图印制板电路图
Abstract In recent years, transportation fuel emission problem has been caused by urban air pollution levels. So the development of green transport has become an important issue. Taking into account China's national conditions, development of electric bicycles has important environmental significance. With the motor technology and continuously improve the performance of power devices, the rapid development of electric bicycle controller. This design uses a brushless DC motor for the control of dedicated control chip MC33033 chip, in order to power MOSFET devices as the switching device drive motor, to achieve control of the electric bike. Design a circuit diagram, PCB circuit diagrams and circuit board real 3-D renderings. Keywords：brushless DC motor MC33033 Schematic PCB circuit
无刷直流电机控制系统仿真-毕业设计
毕业论文 课题名称无刷直流电机双闭环PI控制系统仿真 系部 专业 班级 学号 姓名 指导教师
摘要 本设计基于MATLAB/SIMULINK环境，利用其自带模块，编写S-函数程序，建立无刷直流电机的闭环控制系统模型。此系统采用转速-电流PI双闭环控制策略。其中，转速环为控制外环，使用PI控制算法；电流环为控制内环，采用滞环比较PWM控制方式，使得实际电流能跟踪参考电流。在分析了无刷直流电机的物理特性之后，可以建立其数学模型，将它与控制系统数学模型结合，就可以实现电机控制。将仿真结果与理论分析对比之后，可以看到本控制系统具有良好的控制效果。 关键词：无刷直流电机；双闭环控制系统；MATLAB/Simulink；PI控制 Abstract
based on MATLAB/SIMULINK environment, using the automatic module and writing S - function program establish a model of the closed loop control system of brushless dc motor. This system USES PI speed - current double closed-loop control strategy. Among them, the speed loop as the outer ring to use PI control algorithm; Current loop to control the inner ring, using the hysteresis PWM control mode, makes the actual current can track reference current. Physical properties after the analysis of the brushless dc motor, can establish its mathematical model, combined with control system mathematical model, it can achieve motor control. After compare the simulation results and theoretical analysis, you can see this control system has good control effect. Keywords: Brushless DC Motor; double-loop control system; MATLAB/Simulink; PI control
电动汽车概论--第一章绪论——电动汽车技术发展现状与趋势
第一章绪论——电动汽车技术发展现状与趋势 1、21世纪汽车工业发展面临的挑战与机遇(第一节课内容) 内燃机汽车经过120多年的发展壮大，逐步实现机电一体化和全面应用现代高科技，在安全、节能、环保、可靠、舒适、成本等性能方面取得了重大进展，但是由于内燃机车以石油为燃料，石油燃烧后会产生大量有害气体污染环境，因此传统内燃机车辆正面临者石油短缺和环境污染问题带来的严峻挑战。 1.1石油危机——汽车发展遇到石油风险 石油是一种总量有限、不可再生的石化资源，是当前人类经济社会的重要能源，交通运输(航空、航海、铁路、公路)长期以来都以石油制品作为主要原料。目前世界汽车保有量已超过6亿辆，每年新生产汽车超过3500万辆，每年消耗石油70亿桶以上，约占世界石油产量的一半以上。按科学家预测，地球上的石油资源按照目前的消耗水平，仅仅维持几十年（40-60年左右，说法不太一致），石油资源日渐枯竭。 21世纪人类面临更加严峻的石油资源挑战，石油资源是亟待解决的重要问题之一，也是当前世界不稳定的因素之一。 我国目前的能源结构为缺油、少气、富煤。当前中国石油消费量近4亿吨，产量和进口量各占一半，对外依存度达50%，远远超过30%的安全线。因此，大量进口高价石油，势必影响本国经济发展和能源安全，加剧国际石油危机和抬高石油价格，损害我国和全球人民利益。一旦出现国际风波，更会危及国家安全。
预测到2020年，中国的石油需求量为5亿～6亿吨，而中国只能生产2亿吨，其余的3亿～4亿吨要靠进口，对外依存度将达60%～67%。中国目前的进口量是当前世界石油总消费量的1/10，相当于德、法、英、意4个国家当前石油消费量总和。进口如此大量的石油，极具风险。 内燃机汽车所需要的石油资源逐渐枯竭是必然趋势，不依人们的意志为转移。而人工合成燃料、液化天然气、氢气等能源来源有限，还不能完全取代石油燃料，电能来源广泛，人们对电力的使用已经积累了丰富的经验，21世纪电能必然会成为各种地面在运工具的主要能源，发展电动汽车是交通运输工业发展的必然趋势，也是汽车工业发展的总趋势。 燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能，使燃料的发电效率提高到50%-55%，而且不会对大气造成污染。 1.2环境污染 内燃机汽车的快速发展与广泛应用，使汽车排气污染日益严重，已成为城市最重要的污染源。 HC, CO, NO X, CO2,SO2，颗粒物（铅微粒、碳微粒）以及光化学烟雾（氮氧化物和碳氢化合物在适当的条件和阳光作用下，会产生光化学烟雾。）、噪声（发动机噪声） 1.4电动汽车分类： 纯电动汽车：(EV, Electric Vehicle)
【VIP专享】无刷直流电机驱动电路开题报告
河南科技大学毕业设计（论文）开题报告 （学生填表） 院系：电子信息工程学院2013年03月31日 课题名称无刷直流电机驱动电路 学生姓名赵永亮专业班级自动化093课题类型硬件设计 指导教师丁喆职称副教授课题来源生产实际1. 设计（或研究）的依据与意义 电动机作为机电能量转换装置，一直在人类生产和生活中起着十分重要的作用，其应用范围遍及各个领域。电力拖动自动控制系统已经成为现代电器化及自动化的基础，而实现工业企业的电气化及自动化对于提高产品质量，改善工人的劳动条件，增加工作可靠性以及劳动生产率均有重大的意义。因多年来，人们对电动机的研究一直未停断。电动机主要分为同步电机、异步电机和直流电动机三种类型，其容量大到几万千瓦，小到几瓦。长期以来，直流电动机一直占据着速度控制和位置控制的统治地位。众所周知，直流电动机具有运行效率高、调速性能好等诸多优点，但传统的直流电动机均采用电刷换向，以机械接触方法进行换向，因而存在相应的机械摩擦，带来了火花、噪声、电磁干扰大以及寿命短等缺点，再加上制造成本高以及维修困难等缺点，大大限制了它的应用范围。因此无刷直流电动机应运而生。1955年美国的D.Harrison等人首次申请了用晶体管换向电路代替机械电刷的专利，标志着现代无刷电机的诞生，而电子换向的无刷直流电动机真正进入实用阶段，是在1978年的ＭＡＣ经典无刷直流电动机及其驱动器的推出之后。 直流无刷电动机的主要特点：高效率：无刷直流电动机转子上既无铜耗也无铁耗，其效率比同容量异步电动机提高５％—１２％。．启动转矩大，启动电流小：无刷直流电动机的机械特性和调节特性与他励直流电动机枢控时相应特性类似，所以它的启动转矩大，启动电流小，调节范围宽，且没有因电刷换向器引起的缺点，电子换向取代了机械换向。无刷直流电动机是一种自控式调速系统，它无需像普通同步电动机那样需要启动绕组；在负载突变时，不会产生振荡和失步。无刷直流电机具有直流电动机特性、永磁同步电动机类似的结构。适合长期低速运转、启动频繁的场合，这是变频调速器拖动Ｙ系列电动机不太容易实现的。因此得到了广泛的应用，无论在数控机床，机器人等制造加工领域，还是家用电器如洗衣机，电脑硬盘等场合都日益受到重视。无刷直流电动机是集材料科学、电力电子技术、微电子技术和电机理论等多学科为一体的机电一体化产品，在诸多领域有着广阔的应用前景。因此，对无刷直流电机本体及其控制方法进行系统、深入的研究具有十分重要的现实意义。