深水電機同纜供電與控制系統(tǒng)研制.pdf

1、隨著人類在深海領(lǐng)域的活動越來越頻繁，各種機械電子設(shè)備也越來越多地應(yīng)用于礦產(chǎn)資源開采、地質(zhì)勘探、生物資源采集、科學(xué)考察等。深水電機作為各種設(shè)備中的關(guān)鍵部分，廣泛應(yīng)用于如深鉆、機械手、電視抓斗、機器人等設(shè)備中，其可靠高效持久地運行對每一次深海作業(yè)都至關(guān)重要。
　　 本論文針對目前我國深?？茖W(xué)考察船“大洋一號”上所使用設(shè)備中的深水電機，在基于“功率能源與數(shù)據(jù)信息混合傳輸技術(shù)”基礎(chǔ)上，描述了設(shè)計實現(xiàn)深水永磁同步電機控制器的各項技術(shù)。主要

2、分為三個部分：
　　 首先，本文分析了“功率能源與數(shù)據(jù)信息混合傳輸技術(shù)”的原理和應(yīng)用環(huán)境?！肮β誓茉磁c數(shù)據(jù)信息混合傳輸技術(shù)”主要解決了深水設(shè)備能源供給緊張的難題，摒棄了以往用大功率鋰電池作為電源的諸多弊病。水面甲板上1kV的直流電壓經(jīng)過10km的鎧裝同軸纜并經(jīng)高壓DC/DC變換后對水下設(shè)備進行能源供給，同時各種控制和視頻數(shù)據(jù)也在纜上進行傳輸。
　　 其次，本文重點描述了永磁交流伺服系統(tǒng)與永磁同步電機的無傳感器矢量控制方法

3、以及針對具體工作電壓為300V、功率3KW的深水電機控制器的設(shè)計實現(xiàn)，利用混合傳輸技術(shù)即可實現(xiàn)對深水電機的供電與控制。硬件部分基于最新的ARM Cotex-M3處理器STM32F103VBT6設(shè)計，包括功率驅(qū)動模塊、電流采樣模塊、光耦隔離通信、電源管理電路等。軟件部分基于ST半導(dǎo)體公司的STM32標(biāo)準(zhǔn)外圍設(shè)備庫和永磁同步電機FOC矢量控制算法庫，實現(xiàn)了對深水永磁同步電機啟停、加速減速的無傳感器遠程控制。
　　 最后，對所設(shè)計的深