海洋二号卫星大惯量旋转部件干扰力矩抑制技术

海洋二号(HY-2A)卫星要求微波散射计和微波辐射计实现扫描过程中所产生的力矩波动不能影响卫星姿态稳定度。这两个载荷使用永磁同步电动机矢量控制,对负载直接驱动;通过电机本体采用齿槽转矩优化设计、采用固定角度计时法消除量化误差、相电流测量误差控制、逆变器死区补偿等措施,抑制转矩波动。通过电机本体和控制策略进行联合精确模型仿真,分析了系统的转矩波动。由在轨遥测数据分析可得,实现了大惯量旋转部件的精确控制。     

永磁无刷直流电动机换相脉动转矩及抑制方法

通过分析永磁无刷直流电动机的换相过程,得到了电动机绕组电流换相产生的脉动转矩表达式。为了验证理论分析的正确性,首先对电流换相产生的脉动转矩及相关特性进行了仿真,然后采用永磁旋转角加速度传感器对电动机轴上的脉动转矩进行了实际测量,验证了电机输出转矩中的脉动转矩分量的客观存在性及相关特性。针对脉动转矩,提出了一种基于峰谷互补的抑制方法,并建立了对应的实验平台开展了实验研究,理论分析和实验测量取得了一致的结果,从而证明了该抑制方法的正确性。     

基于ANSOFT的永磁球形电动机三维有限元分析

为了研究永磁球形电动机的运行性能,对电机的空载特性和带载启动特性进行了分析。建立了永磁球形电动机三维有限元模型,对定子线圈进行分相。仿真分析得出永磁球形电动机空载下自转磁阻转矩及自转反电势随时间变化的波形图并讨论了永磁球形电动机不同电机参数对自转反电势特性的影响;仿真还得到了带载情况下启动自转转速随时间的变化曲线。仿真结果为进一步优化永磁球形电动机结构以及改善永磁球形电动机性能奠定了一定的理论基础。     

永磁同步电主轴电机有限元分析和参数优化

根据经典的麦克斯韦瞬态电磁场分析理论,利用Ansoft有限元软件对永磁同步电主轴电机进行实时工况仿真和瞬态磁场分析,定量研究永磁电机定子槽口宽度和永磁体偏心距对齿槽转矩及力能特性的影响规律。根据齿槽转矩产生机理,提出优化电机结构参数抑制齿槽转矩的策略。仿真实验结果表明,根据所提策略优化后的主轴电机参数可明显削弱齿槽转矩,优化后的电机齿槽转矩下降63.4%,电机的动态输出性能得到提升。     

基于有限集模型预测控制BPMSMS输出性能研究

针对无轴承电机支撑的永磁同步电主轴运行时的电流响应不灵敏、转矩脉动和转子振动等问题,提出基于有限集模型预测控制算法的BPMSMS控制策略。在完整的BPMSMS电压模型基础上,考虑转矩电流和转子位移的影响,进一步推导悬浮绕组模型预测电流方程,建立完整的无轴承永磁同步电主轴模型预测控制下的电流数学模型。根据使用的代价函数分别求出转矩控制和悬浮力控制的最优开关状态量,使得实际电流与参考电流误差更小,以此获得更好的转矩控制效果和转子振动抑制效果。仿真实验结果表明：在有限集模型预测控制下,BPMSMS具有更好的电流跟踪效果,转矩脉动小;在外加负载和干扰力时也能实现转子的稳定悬浮,系统鲁棒性较好。     

基于单一DSP的X-Y平台控制器设计

在研究永磁同步电机数学模型和直接转矩控制理论的基础上,介绍了一种基于单一DSP芯片的X-Y平台全数字交流伺服控制系统.该系统以TI公司先进的电机控制专用芯片TMS320F2812为核心,充分利用其丰富的端口资源、快速的运算处理能力,并融合直接转矩控制算法结构简单、对系统参数依赖小、动态响应优良等特性,大大减小了整个系统的体积,降低了成本,提高了系统的鲁棒性.实验设计结果表明该系统控制性能优良.     

永磁无刷直流电机直接转矩控制

现阶段,永磁无刷直流电机在工业控制的各项领域都取得了推广应用,这主要是因为它的工作效率较高、维护方便、产生的噪音较小。不过这种直流电机在转动时,转矩波动比较大,对于转矩波动较大的电机来说,不适合在高精度系统中应用。这种电机内的直接转矩控制具备了瞬时转矩控制的特点,主要是能在定子坐标系下直接观测电机转矩、磁链,将所观测到的数据与标准值进行比较。两者相比的差值,经过滞环控制器的处理分析,得到相对应的控制信号,再考虑当前的磁链状态,进行电压空间矢量的选择,这就达到了对电机转矩的直接控制。接下来笔者将结合自身的经验和调查走访结果,基于永磁无刷直流电机的运行特点,详细论述永磁无刷直流电机直接转矩控制。     

智能化感应电机变频调速系统的设计

本文对智能化感应电机变频调速系统进行了简单介绍,重点讲解了矢量变换控制交流变频调速系统和直接转矩控制交流调速系统的工作原理,对恒压频比变频调速系统效率的优化方法进行了阐释。本文还结合具体的感应电机直接转矩控制系统模型进行仿真实验,说明了智能化感应电机变频调速系统的重要作用。     

基于交流异步电动机调速控制系统研究

随着电子技术及计算机控制技术的快速发展,交流电动机调速技术有了较大的进步及发展,其矢量控制技术和直接转矩控制技术使交流电动机调速系统的性能可以与直流电动机调速系统的性能相媲美。直接转矩控制技术是一种高性能的控制调速技术,可以对所有交流电动机的核心变量进行直接控制,调速系统强于直流电动机调速系统。     

多相永磁同步电动机的矢碍控制及仿真

建立了多相永磁同步电动机定于静止坐标系以及d、q放置坐标下的数学模型，对我相永磁同步电动机的矢量控制系统进行了一般性分析，针对表面式永磁电动机提出了一种简单高效的转子磁场定向控制方法，采用Simulink/PSB对系统进行了动态仿真研究。     

永磁无刷直流电动机低脉动转矩研究

针对永磁无刷直流电动机在运行过程中存在明显脉动转矩的问题,研究了一种新结构低脉动转矩永磁无刷直流电动机。首先对普通永磁无刷直流电动机在电流换相、极弧系数小于1和电枢反应等3种因素下的脉动转矩进行了物理解析;然后以脉动转矩的变化规律为切入点,提出一种通过电机本体产生2个幅值相同、频率相同、相位互差180°电角度的脉动转矩,实现脉动转矩峰谷互补的抑制策略,并通过理论分析找到了脉动转矩峰谷互补的实现方法;最后研制了低脉动永磁无刷直流电动机及控制器,通过实验验证了脉动转矩抑制的有效性,与普通永磁无刷直流电动机相比,实验结果表明可以减少约70%的脉动转矩。     

永磁同步电机直接转矩控制理论基础与仿真研究

文章对永磁同步电机直接转矩控制系统进行了相关研究和改进。直接转矩控制技术是继矢量变换控制技术之后,在交流调速领域出现的一种新型变频调速控制技术。文章在对永磁同步电机直接转矩控制系统进行理论分析的基础上,搭建了控制系统的仿真模型,仿真结果证明了永磁同步电机直接转矩控制系统的快速动态响应特性。     

电梯驱动系统控制技术的现状与发展前景

电梯是现代高层建筑不可缺少的交通运输设备。随着建筑物规模越来越大,对电梯的调速精度、调速范围等特性提出了更高的要求,这就对电机性能及其控制模式提出了新的挑战。电梯系统中曳引电动机的常用类型有直流电机、感应电机、永磁同步电机。曳引电机的主要控制方式有矢量控制、直接转矩控制、自适应控制及智能控制几种。随着科技的发展和社会的进步,多品种、智能化和绿色环保将是电梯的发展方向。     

分段式永磁同步主轴电机弱磁能力分析

随着永磁材料的不断发展,永磁同步电动机由于其效率高、功率密度大、运行可靠,节能效果好等优点,在各个领域得到越来越广泛的应用。但弱磁问题一直都是限制永磁电机进一步发展的重点和难点。同时考虑主轴电机低速满出力,高速恒功率的特点,本文采用永磁体分段的方法设计永磁同步主轴电机,在保证了低速转矩输出能力的同时,提高了高速时的弱磁能力。运用有限元方法计算电机的交直轴电感参数,同时与同规格普通内置永磁同步电机进行比较,证明该方案确实拥有更好的弱磁能力。     

永磁发电机在离网型风电系统中运行特性的测试分析

通过实验分析法,针对某400W风力发电的永磁同步发电机运行特性进行了测试和分析。为了能准确、有效地对发电机的特性参数进行综合测试,搭建了发电机特性综合测试系统平台,系统采取VVVF交交变频器自动控制的三相异步电动机直接驱动发电机的运转方式,并配备专业化的EDA9033G数据采集器和JW-1型扭矩仪,实现了对发电机电压、电流、频率、功率、转速、转矩等参数的实时监测、显示、存储等功能。依据实验所得数据,拟合了发电机空载特性、输出特性、效率特性、外特性及转矩特性曲线。通过分析各曲线,对该永磁同步发电机的性能做出了评价,并以提高离网型风电机组的风能捕获效率为依据,提出了永磁发电机应具有的最佳性能。     

永磁同步电动机恒磁链控制特性分析

在永磁同步电机数学模型的基础上,根据电机全磁链ψ0和转子永磁体与定子交链的磁链ψf相等的原则,介绍了恒磁链控制法.并通过推导永磁同步电机电磁转矩与定子电流的数学方程,采用查表法建立电流与转矩的拟合关系,使用MATLAB仿真软件建立电机模型,并将恒磁链控制分别与id=0和最大转矩电流比(MTPA)控制方法做了详细对比.仿真结果表明,恒磁链控制法下系统的稳态误差仅有0.478%,稳定性很优秀,且调整时间分别比id=0控制和MTPA控制要快7.7%和27.6%,且功率因数为0.72,均高于id=0控制的0.62和最大转矩电流比控制的0.67.     

永磁无刷直流电动机位置传感器精度对脉动转矩抑制效果的影响研究

采用峰谷互补方法对永磁无刷直流电动机的脉动转矩进行抑制时,2台电机脉动转矩波形的对称性和正弦性与抑制效果密切相关,而位置传感器的精度直接影响电机脉动转矩的波形特性。基于此,首先通过实验测定了2种位置传感器在电机运行时其输出信号的相位差、占空比和响应速度,并进行了分析。然后搭建实验平台测定了电机在2种位置传感器工况下脉动转矩的对称性和正弦性。最后,对比了2种位置传感器运行时电机脉动转矩的抑制效果,结果表明在光栅位置传感器工况运行时电机脉动转矩的抑制效果约提升30%。     

永磁同步电机模糊直接转矩控制的研究

目前,永磁同步电机控制方法的热点集中在直接转矩控制上,但较大转矩脉动是束缚直接转矩控制推广使用的根本原因。为此,在永磁同步电机直接转矩控制系统融入模糊控制技术,以提高控制效果,并通过仿真加以验证。     

永磁同步电机矢量控制系统设计

永磁同步电机用永磁铁转子代替绕线式转子,同时也克服交流同步伺服电动机的致命弱点,并且它还不需要励磁。目前永磁同步电机被用于很多领域,如汽车工业、航天飞机,机床等。主要对永磁同步电机矢量控制的原理、该系统的设计以及DSP程序的功能进行分析和研究。     

混沌电机自适应时滞同步控制研究

基于Lyapunov稳定理论及LaSalle不变集定理设计自适应控制器,对两台混沌永磁同步电动机(PMSM)系统进行时滞同步控制。理论证明在控制器作用下两电机误差系统渐近零,即控制策略可实现PMSM混沌系统的时滞同步。数值仿真结果表明该控制策略的正确性及有效性。研究结果对保证多电机系统协调运行具有重要理论意义及实用价值。