一种具有容错功能的无轴承薄片电机的原理及其实现

本文研究了一种可以实现容错功能的无轴承薄片电机的工作原理和结构设计。详细推导了当无轴承薄片电机在采用单绕组结构并采用定子绕组电流功率最优约束下的径向悬浮力和转矩的数学模型,并由此推导出了电机在绕组完整和绕组故障时的不同定子电流模型,同时给出了相应的控制策略和样机系统设计。实验样机调试结果表明：采用单绕组结构的无轴承薄片电机成功实现了转子在径向、轴向和扭转方向上的5自由度全悬浮。     

无轴承开关磁阻电机无位移传感器运行研究

无轴承开关磁阻电机具有体积小,无磨损,效率高,功耗低等优点,但机械式传感器限制了电机固有高速性能的发挥。因此,文中研究了一种基于高频电压信号注入的无径向位移传感器控制方法,并建立了基于此算法的电机转子径向位移预测模型,实现无轴承开关磁阻电机无位移传感器稳定悬浮运行。最后,通过仿真和实验分析对所提方法进行了验证。结果表明,所设计控制策略能够正确估计出单绕组无轴承开关磁阻电机的转子径向位移,且系统具有较好的动态响应能力。     

异步电机矢量控制系统的仿真建模与实现

异步电机矢量控制是在交流电机的双轴理论、机电能量转换和坐标变换理论的基础上发展起来的。为了实现对异步电动机磁场和转矩的解耦控制的目的;采用交流电机的磁场定向控制(即矢量控制)的方法;建立了一种在转子坐标系下异步电机的矢量控制系统仿真模型;仿真结果表明,基于矢量控制的方法能够实现对异步电机的解耦,即通过控制励磁电流分量和转矩电流分量的大小直接控制异步电机磁场和转矩,使交流异步电机获得和直流电机相媲美的控制性能。     

民航雷达电机无速度传感器矢量控制设计

针对民航雷达电机无速度传感器矢量控制系统进行了研究,在(/dq)坐标系下建立异步电机的数学模型,利用电动机定子电压方程和电流方程,采用模型参考自适应辨识算法,建立了一个基于转子磁场定向的异步电机无速度传感器矢量控制系统,并利用Mat Lab/Simulink软件对该控制系统进行仿真。     

基于MRAS的异步电机无速度传感器的矢量控制

由于电机定转子参数的变化,利用一般的转子磁链对转速进行估算,将导致不能得到准确的结果。这里采用积分型转子磁链的参考和可调模型构建出一个基于MRAS的异步电机无速度传感器的矢量控制模型。该模型提高了矢量控制系统的动态性能并利用MATLAB,sIMULINK进行了异步电机无速度传感器矢量控制系统的仿真,验证了文中所采用的模型参考自适应的速度估算方法的可行性以及对参数误差的鲁棒性。     

考虑铁损补偿的异步电机最大效率矢量控制系统

异步电机铁损主要产生于定子铁心，铁损会使转子电流和转子磁通相互干扰，影响控制精度。本文把电机最大运行效率与考虑铁损的矢量控制有机结合，提出考虑铁损补偿的异步电机最大效率矢量控制新方法，对提案的控制系统进行数学建模，给出控制系统结构，并对该控制系统进行仿真研究，验证了该模型的正确性。     

无轴承异步电机无速度传感器控制

为解决无轴承异步电机运行中转速辨识问题,提出了一种可以同时在线估计转子电阻和转速的方法。该方法首先通过电压型转子磁链模型估计出转子磁链,然后根据静止坐标系下的无轴承异步电机模型和电压型转子磁链模型推出包含转子电阻和转速的表达式,再将这两个表达式看作一个二元一次方程组并求解,最终得到转子电阻跟转速的解析表达式。最后应用这种转速估计方法构建无轴承异步电机无速度传感器控制系统,并开展仿真研究。仿真结果表明:所提方法能够实现无轴承异步电机转子电阻和转速的准确估计,并保证无轴承异步电机的稳定悬浮运行。     

基于有限元分析的直流电机控制策略

无轴承无刷直流电机集成了直流和交流电机的优点,具有重要的实际应用价值,针对传统悬浮力控制方法存在工作复杂、逆变器通断频繁等缺陷,为了提高磁悬浮力的控制效果,提出了基于有限元分析的无轴承无刷直流电机悬浮力控制策略。首先对无轴承无刷直流电机的结构以及悬浮力产生的原理进行了分析,然后采用有限元分析法对电机转矩和悬浮力进行计算,从而实现无轴承无刷直流电机控制,最后采用Matlab/Simulink工具对其性能进行测试与验证。结果表明,本文策略可以提高转子悬浮的稳定性,能够保证无轴承无刷直流电机的正常运行。     

基于DSP无速度传感器的感应电动机控制研究

感应电机高动态控制的困难性在于感应电机是一个高阶、非线性的复杂系统。异步电动机传统方法采用模型为基础的无速度传感器磁场定向控制,高性能矢量控制系统中需采用速度闭环控制。为了提高异步电机无速度传感器矢量控制的控制性能,将其与矢量控制结合起来,组成一种基于TMS320F2812的无速度传感器矢量控制系统。本文主要介绍了硬件实现其软件实现方法,并且通过MATLAB仿真验证了所提出方法的有效性使系统具有良好的动态性能以及稳定性。     

三电平SVM-DTC的无轴承异步电机研究

针对无轴承异步电机多变量、非线性、强耦合的特性,直接转矩控制(DTC)优秀的控制的特点已经成为一种突出的无轴承异步电机控制性能方案。常规的两电平逆变器具有高的转矩脉动和大谐波的问题,三电平中点钳位逆变器(NPC)广泛应用于变频调速系统,其特点是逆变器开关器件分压使得器件端电压幅值降低,输出纹波脉动,控制性能优良,因此文中通过使用三电平逆变器的空间矢量调制用于直接转矩控制(SVM-DTC)来抑制电机定子转矩脉动。仿真结果表明,三电平逆变器的SVM-DTC能够有效地使无轴承异步电动机稳定悬浮,并且SVM-DTC能有效的抑制转矩脉动和转子的径向位移,提高了系统的精准度并保持了DTC系统的快速转速动态响应。