電機瞬時角速度檢測裝置設計

2.3萬字
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摘要 開關磁阻電動機調速系統(tǒng)作為一種性能價格比較高的調速系統(tǒng)，在全世界得到了普遍重視，應用前景相當廣泛。轉矩脈動引起的振動和噪聲是開關磁阻電動機的主要缺點是限制其快速發(fā)展的主要因素。大多的脈動測量裝置檢測的是平均脈動，同時對檢測系統(tǒng)的精度要求也很高，不能滿足轉矩脈動研究的需要。本文提出并開發(fā)了一種簡單直觀、操作方便、精度較高的角速度脈動檢測方法及檢測裝置，并著重介紹了通信部分的模塊參數(shù)，分析了低噪聲放大器的噪聲系數(shù)、增益、線性度對接收機性能的影響；從輸出功率、效率、線性度、可靠性等角度分析了功率放大器，介紹了混頻器的工作原理、轉換增益、DSB 和 SSB噪聲系數(shù)等概念；對基于模擬鎖相環(huán)結構的頻率綜合器進行了詳細的闡述，并引入了相位噪聲、毛刺泄漏、鎖定時間等重要的性能參數(shù)。詳細介紹了檢測原理、通信原理、檢測裝置的組成和硬件設計，對其測試誤差進行分析研究，提出了相關的改善方法。利用本文設計的檢測裝置對轉矩脈動檢測系統(tǒng)進行實驗研究，得出了轉矩脈動的規(guī)律性結論。對進一步開展檢測轉矩脈動的研究工作提供了新的方案。
關鍵詞：開關磁阻電動機調速系統(tǒng) 轉矩脈動 檢測裝置 通信


The Design of the Motor Instantaneous Angular Velocity Detection Device
Abstract Switched reluctance motor drive system as a kind of price is quite high performance speed control system, obtained the widespread attention in the world, the application prospect is very broad. Torque ripple caused by the vibration and noise is the main drawback of switched reluctance motor is the main factor limiting its rapid development. Most of the pulse measurement device is the average pulse detection, at the same time also to the precision of the detection system requirement is very high, can't meet the needs of the research on torque ripple. This paper proposed and developed a simple and intuitive, convenient operation, high precision of torque ripple test method and test device, And emphatically introduces the communication part of the module parameters, analyzes the noise coefficient of low noise amplifier, gain, linearity effect the performance of the receiver; From the output power, efficiency, linearity and reliability analysis of the power amplifier, this paper introduces the working principle of mixer, conversion gain, DSB, SSB noise coefficient concept; Based on simulation of the phase-locked loop structure frequency synthesizers has carried on the detailed elaboration, and introduces the phase noise, burr important performance parameters such as leakage, lock time.
test principle, test device was introduced in detail the composition and the hardware design, research and analyze the test error, puts forward the relevant improving methods. Using the test device of rotating torque pulsation test system designed in this paper experiment research, draw the conclusion of the torque ripple. To further test the torque ripple of research work provides a new solution.
Key words Switched reluctance motor drive system The torque ripple Detection device Communication

目 錄
第一章 緒論 1
1.1 開關磁阻電機調速系統(tǒng)簡介 1
1.1.1開關磁阻電機調速系統(tǒng)的起源與發(fā)展 1
1.1.2閉環(huán)調速系統(tǒng)的構成 1
1.1.3開關磁阻電機調速系統(tǒng)的特點 2
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及方向 3
1.3 項目簡介 4
1.3.1課題研究的意義 4
1.3.2轉矩脈動檢測系統(tǒng)的設計 5
第二章 角速度及轉矩脈動檢測系統(tǒng)結構設計 7
2.1 開關磁阻電機電磁噪聲及轉矩脈動機理分析 7
2.1.1 SRM電磁噪聲 7
2.1.2轉矩脈動產(chǎn)生機理 7
2.2 檢測系統(tǒng)的構成方案 8
2.2.1傳感器選型 8
2.2.2檢測系統(tǒng)硬件方案 8
2.2.3 各模塊設計 9
第三章 RF通信電路的設計 13
3.1 低噪聲放大器（LNA） 13
3.1.1阻抗匹配、增益和噪聲系數(shù) 13
3.1.2 線性度 14
3.1.3 穩(wěn)定性 16
3.2 功率放大器（PA） 16
3.2.1輸出功率 16
3.2.2 效率 17
3.2.3 線性度 18
3.2.4 可靠性 19
3.3 無線傳輸距離 19
3.4 混頻器（Mixer） 20
3.4.1轉換增益 20
3.4.2 噪聲系數(shù) 21
3.4.3 線性度和端口間隔離 21
3.5 頻率綜合器的分析 22
3.5.1 頻率綜合器工作原理 22
3.5.2 頻率綜合器重要參數(shù) 23
3.5.3 頻率綜合器系統(tǒng)設計 25
3.5.4 壓控振蕩器（VCO）原理 25
3.5.5 鑒頻鑒相器（PFD）原理 29
3.5.6電荷泵（CP）原理 30
3.5.7 環(huán)路濾波器（Loop Filter）原理 30
3.5.8分頻器（Frequency Divider）原理 31
第四章 實驗測試 33
4.1 轉矩脈動拍數(shù)計算及分析 33
4.2 測試過程 34
4.3 測試結果對比 34
第五章 測試誤差分析與改進方法研究 36
5.1 誤差產(chǎn)生的原因分析 36
5.1.1 靈敏度對誤差的影響 36
5.1.2 傳感器誤差對脈動測量的影響 36
5.1.3 壓頻、頻壓轉換電路的非線性對結果的影響 36
5.2 改進方法研究 37
結 論 38
致 謝 39
參考文獻： 41