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水下电机是深海机电装备重要的动力来源,广泛引用于各种水下机电装备。当前,直流无刷电机是水下电机的重要类型之一。但带位置传感器的直流无刷电机作为水下电机使用时,常常存在着传感器信号受干扰严重的问题,无法正常使用。本课题的主要研究目标就是设计一种能与电机本体集成安装的无刷电机驱动器,并保证其能在深海高压环境下正常工作。
本文的第一章首先介绍了水下电机的背景知识,基本特点和常见类型。之后介绍了几个国内外比较有代表性的水下电机产品和设计。在此基础上,说明了本课题的研究目的、意义,研究对象和设计要求。
第二章介绍了水下直流无刷电机本体的结构设计,包括机壳端盖、电机轴以及密封设计,压力补偿器设计等方面。
本文的第三章讲解了水下直流无刷电机抗压驱动器的硬件设计。首先是总体设计思路,提出了微控制器和专用控制芯片相结合的设计思路。然后对主要元件做了选型分析,在选型的基础上,完成了原理图的设计。
第四章重点分析了转速电流双闭环调速系统的原理,完成了ATmega16单片机的双闭环调速控制程序的设计。介绍了软件编译环境,通过流程图阐述了程序的结构和功能,完成了代码编写。
第五章对设计的驱动器进行了电气控制性能实验和抗压试验。首先介绍了实验装置,然后介绍了电机机械特性、闭环调速动态响应特性等实验结果,通过实验结果验证了驱动器设计能够满足其控制性能要求。此外,还对驱动器电路进行了高压实验,证明了驱动器电路在高压环境下能够正常工作。
第六章为总结与展望,总结了论文的主要工作内容和结论,并提出了今后的改进方向,特别是在现有硬件条件下,如何进一步提高驱动器性能的措施.