无刷直流电动机力矩波动分析及其降低方法

本文系统分析了无刷直流电动机的电磁力矩波动和齿槽力矩波动及其降低方法。在分析电磁力矩波时，针对定子绕组的不同连接方式和不同的气隙磁场波形作了详细讨论。     

单相H桥变换器直流支撑电容分析计算

直流支撑电容是变流器中的一个重要元件,其好坏直接影响到整个变流器的寿命。工作温度是电容可靠性设计的重要方面,主要取决于环境温度和流过电容纹波电流有效值。假设直流母线电压无波动,输出电流为理想正弦的前提下,推导出了单相H桥变换器直流支撑电容电流的谐波频谱及有效值的解析表达式。从表达式可以看出,纹波电流主要取决于调制度、输出电流幅值和相位。利用MATLAB仿真可知,即使忽略了输出电流的纹波电流和母线电压波动,提出的推导结果与仿真结果吻合较好。因此该方法能有效解决单相/多相H桥PWM变换器的直流支撑电容设计问题。     

钢块缺陷双向涡流检测信号的正交解调电路

为解决双向励磁涡流检测传感器的信号解调问题,设计了适用于低频范围的正交解调电路(包括移相器、模拟乘法器以及低通滤波器),并对电路各模块的特性进行了测试.通过在移相器中设置滑动变阻器调节两级运放的输入、输出阻抗,可以实现对10~30 k Hz内正弦信号的90°相移,测试了乘法器在工作频段内的直流偏置特性.将解调电路与双向励磁涡流检测传感器应用于钢块不同深度缺陷的检.结果表明:偏置电压基本不随工作频率而波动,进行差值补偿后,计算与电路输出结果的互相关系数为0.955 1,整体解调电路对信号解调的幅值误差小于13%,相位解调误差小于8%.可以检测出45号钢中深7 mm的槽型缺陷,且随着缺陷深度的增加,幅值和相位均呈增长趋势.     

方波驱动无刷直流电动机稳态运行特性的仿真分析

利用PSPICE仿真分析方法无刷直流电动机的稳态运行特性,研究了电机的力矩电流特性,并在此基础上设计了适用于力矩控制的电流采样电路。     

反作用飞轮非理想电磁力矩对卫星姿态的影响

针对反作用飞轮中存在的力矩波动和力矩跳动这2种非理想电磁力矩,分析其产生机理,建立了轮控微小卫星姿态稳定控制系统的仿真模型.分析了力矩波动系数和力矩波动频率、力矩跳动幅值和跳动持续时间对卫星姿态的影响,最后给出抑制非理想电磁力矩的措施.分析和仿真表明:当卫星姿态控制精度要求较高时,非理想电磁力矩的影响不容忽视.力矩波动...     

基于转子磁场定向的三相异步电动机变频调速系统

文章针对三相异步电动机变频调速系统需满足的性能指标,采用转子磁场定向简化电机的控制,设计了基于非线性解耦方法的电流控制器,实现了定子电压的解耦;利用电流模型估计磁链,设计了三个闭环的电流调节器、磁链调节器和转速调节器,实现电流幅值和相位的准确跟踪以及速度的准确控制;根据设计的系统研制了样机,并进行了性能实验测试。实验结果表明,设计的控制系统具有良好的动、静态特性,控制方案可行,可应用于实际工业现场。     

弓网振动试验系统的改进幅相自适应控制设计

为提高弓网振动试验系统的正弦信号跟踪精度,提出一种改进幅相自适应控制方法。在时域给出正弦信号的幅值误差、相位误差和中心位置误差的辨识公式,采用线性插值的方式对相位误差以超过系统控制周期的精度进行辨识。结合辨识误差,建立3个参数的迭代序列,并在考虑低频快速性与高频稳定性的基础上,对迭代速率进行分段处理。最后分别给出辨识和迭代部分有限状态机程序的计算机实现方法。由弓网振动试验系统的实验数据表明,该改进算法能有效提高正弦信号的跟踪精确,可广泛应用于工程领域。     

一种电抗器损耗精确测量方法的研究

通过测量电抗器的端电压和端电流,参考CPU提供的标准正弦和余弦函数,从而提取电压与电流的有功和无功分量.根据基波电压和电流的相位关系,推导出电抗器损耗计算公式.由于损耗计算值每个周期波动较大,将每周期计算结果利用巴特沃斯滤波器去抖后,实测结果表明,相角误差小于0.72度,损耗波动值小于0.2%,说明该方法切实可行,测量结果准确可靠.     

全微机化DTC变频调速系统

异步电动机直接力矩控制是一种新的高性能交流调速系统，本介绍了用８０９８单片机实现的全微机化ＤＴＣ控制系统，提出了一种简单，实用，高精度的电动机转速数字检测方法，在ＶＭＯＳ变频器上对系统进行了实验研究，结果表明该系统不仅结构简单，性能也不亚于矢量控制的变频调速系统。     

电流监测在笼型异步电动机转子故障诊断中的应用

分析了笼型异步电动机断条的原因,介绍了定子电流监测断条的原理,通过试验分析定子电流的频谱,由电流频率边频带(1±2s)f处幅值的大小可判断转子断条的故障及断条的数目,证明定子电流监测用于转子故障诊断是有效的.     

一种抑制无刷直流电机转矩脉动的新方法

对无刷直流电机转矩脉动产生的原因进行全面分析,提出增加前级直流变换器抑制转矩脉动的新方法,使用buck直流变换器,通过调整逆变器的母线电压来抑制转矩脉动,在MATLAB/Simulink环境下基于该方法搭建无刷直流电机仿真模型,并对系统进行仿真分析。仿真结果表明,该方法能够有效抑制无刷直流电机转矩脉动。     

Polyphase Multipole Resolvers for Improving Ripple Torque

ＰｏｌｙｐｈａｓｅＭｕｌｔｉｐｏｌｅＲｅｓｏｌｖｅｒｓｆｏｒＩｍｐｒｏｖｉｎｇＲｉｐｐｌｅＴｏｒｑｕｅ￥ＳＵＮＬｉ；ＬＩＴｉｅｃａｉ；ＬＵＹｏｎｇｐｉｎｇ；ＺＨＡＮＧＺｈｉｚｈｏｎｇ（孙力，李铁才，陆永平，张志忠）（Ｄｅｐｔ．ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＥｎ...     

直流无刷电动机电磁转矩脉动抑制的研究

根据直流无刷电动机的数学模型及其转矩特性,分析了直流无刷电动机电磁转矩脉动产生的原因,并提出了相应的策略加以抑制。     

换相时间对永磁无刷直流电机转矩脉动影响的分析

介绍了永磁无刷直流电机换相转矩脉动变化过程。根据影响电机换相转矩脉动的因素,给出了减小电机转矩脉动的解决方案,以使电机运行更加平稳。通过实验波形证实本结论分析正确,可以为电机减小转矩脉动作为参考。     

Indirect Measurement of Torque Ripple for Permanent Magnet Brushless DC Torque Motor

ＩｎｄｉｒｅｃｔＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆＴｏｒｑｕｅＲｉｐｐｌｅｆｏｒＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔＢｒｕｓｈｌｅｓｓＤＣＴｏｒｑｕｅＭｏｔｏｒＳＵＮＬｉ；ＺＨＡＮＧＺｈｉｚｈｏｎｇ；ＬＵＹｏｎｇｐｉｎｇ（孙力）（张志忠）（陆永平）（Ｄｅｐｔ．ｏｆ...     

永磁无刷直流电动机转矩脉动的减小及动态仿真

针对无刷直流电动机的转矩脉动,提出采用不同的PWM调制方式以及不同的重叠换相角减小换相电流所引起的转矩脉动.运用Matlab/simulink软件对相应控制策略下的无刷直流电机进行了仿真,结果表明,所采取的方法对减小换相转矩脉动有比较好的效果.     

车用无刷直流电机转速控制系统设计及仿真

以新型4相24极车用无刷直流电动机为研究对象,采用改进遗传算法对其转速控制系统进行了优化设计.该遗传算法在相当程度上解决了标准遗传算法搜索效率低和早熟收敛的问题.仿真结果表明：相对于传统的3相6拍无剧直流电动机,采用改进遗传算法转速控制系统的4相24极无刷直流电动机具有转矩脉动较低、输出相应快速、稳态性能好以及抗干扰能力强等优点.     

无磁链反馈无刷直流电机控制研究

基于直接转矩控制的无磁链反馈,提出一种无刷直流电机控制方法,该方法运用转速和转矩滞环的逻辑信号来驱动空间电压矢量,既起到直接控制电机转矩作用,又削弱了转矩脉动;这种方法消除了复杂的磁链环节,SIMULINK和实验结果表明,该系统实现了设计要求.     

采用磁性槽楔改善无刷直流电机的气隙磁场

在永磁无刷直流电机(PMBLDC)中,转矩脉动是需要解决的主要问题之一。对引起转矩脉动的主要因素——齿槽效应,进行了仿真分析。为了减小因齿槽变化而引起气隙合成磁场的畸变,采用磁性槽楔以达到减小槽口宽度的效果,使气隙沿周向趋于均匀。通过有限元分析软件——ANSYS软件,对同一无刷直流电机在相同载荷情况下进行仿真比较,结果表明装有磁性槽楔的电机要比无磁性槽楔的电机气隙磁密波形平滑,气隙磁场波动明显减小,因此采用磁性槽楔是可以使气隙磁场波形更趋于矩形波,减小气隙磁阻的变化,削弱磁阻转矩,进而减小转矩脉动。同时,仿真结果也显示了采用磁性槽楔能起到减小永磁体漏磁的作用。     

Torque analysis for double-stator permanent-magnet motor

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