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微特电机实验教程
电工电子技术概论（第二版）
电气控制与PLC应用
本课程旨在培养学生的以下能力:
(1)掌握微特电机及其控制实验的基本知识,初步了解微特电机系统的功 能,了解微特电机系统发展过程和前沿技术,培养学生发现问题、解决问题的 基本能力。
(2)掌握微特电机系统各种类型电机的基本理论和方法,具备电机分析的 能力。
(3)掌握微特电机系统的基本概念和常用控制电机的一般原理,熟悉微特 电机的结构、原理与应用,掌握微特电机在不同应用领域的性能参数与指标,
具备一般微特电机系统的分析和设计能力。
(4)掌握微特电机系统性能分析和系统设计的基本方法,具备一般自动控 制系统的初步设计能力,培养学生的实践能力。
第1章 微特电机及其控制实验基础/1
1.1 概 述/1
1.2 微特电机系统的信号检测方法/2
1.2.1 有位置传感器位置检测方法/3
1.2.2 无位置传感器位置检测方法/5
1.2.3 速度检测方法/7
1.2.4 电流检测方法/9
1.3 基于微控制器的电机数字控制系统构成/11
第2章 无刷直流电机及其控制/14
2.1 无刷直流电机系统基本概况/14
2.1.1 无刷直流电机系统组成/14
2.1.2 位置检测器/15
2.1.3 逆变器/15
2.2 无刷直流电机实验装置/16
2.2.1 无刷直流电机系统简介/16
2.2.2 无刷直流电机驱动系统/17
2.2.3 无刷直流电机调速/23
2.2.4 驱动板及其接口/25
2.3 有位置传感器无刷直流电机的闭环控制/29
2.4 无位置传感器无刷直流电机的开环控制/33
第3章 开关磁阻电机及其控制实验/36
3.1 开关磁阻电机的结构与工作原理/36
3.1.1 开关磁阻电机的结构/36
3.1.2 开关磁阻电机的工作原理/37
3.1.3 开关磁阻电机传动系统的特点/37
3.1.4 开关磁阻电机的应用/38
3.1.5 开关磁阻电机的研究动向/39
3.2 开关磁阻电机的基本方程与性能分析/40
3.2.1 开关磁阻电机的基本方程/40
3.2.2 基于理想线性模型的开关磁阻电机性能分析/41
3.3 开关磁阻电机的控制原理/45
3.3.1 开关磁阻电机的运行特性/45
3.3.2 开关磁阻电机的基本控制方式/46
3.3.3 开关磁阻电机的启动运行/50
3.3.4 开关磁阻电机的四象限运行控制/51
3.4 基于单片机控制的开关磁阻电机实验/52
3.5 基于DSP控制的开关磁阻电机实验/57
第4章 步进电机及其控制实验/63
4.1 步进电机的结构与工作原理/63
4.1.1 步进电机的结构形式/64
4.1.2 步进电机的结构/65
4.1.3 步进电机的工作原理/67
4.2 反应式步进电机的特性/70
4.2.1 反应式步进电机的静态特性/70
4.2.2 反应式步进电机的动态特性/72
4.3 步进电机控制器的构成/76
4.3.1 步进电机的驱动技术/76
4.3.2 步进电机的控制技术/77
4.3.3 步进电机控制系统类型/79
4.3.4 步进电机的控制/80
4.4 步进电机的单片机控制实验/82
4.5 步进电机的DSP控制实验/87
第5章 微特电机及其控制仿真实验/92
5.1 无刷直流电机的建模与仿真实验/92
5.1.1 问题描述/92
5.1.2 创建项目/93
5.1.3 创建电机几何模型/93
5.1.4 材料定义及分配/96
5.1.5 激励源与边界条件定义及加载/99
5.1.6 运动选项设置/103
5.1.7 求解选项参数设定/105
5.1.8 求解及后处理/107
5.1.9 保存结果退出软件/116
5.2 开关磁阻电机简介与仿真实验/116
5.2.1 开关磁阻电机控制系统组成/116
5.2.2 开关磁阻电机主电路/118
5.2.3 开关磁阻电机系统原理图/118
5.2.4 开关磁阻电机仿真实验/119
5.3 步进电机控制系统及仿真研究/122
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