特种函数旋转变压器谐波补偿的有限元分析

为了降低特种函数旋转变压器设计中的原理性误差,可采用谐波补偿的方法.采用二元有限元计算方法对一种特殊函数的旋转变压器进行谐波补偿仿真分析,通过对补偿前后计算误差与实测误差对比分析,验证了谐波补偿对降低误差的有效性及实用性.     

一种大功率永磁电机旋转变压器位置补偿方法

针对大功率永磁电机推进系统中旋转变压器转子位置误差补偿的应用需求,首先对位置信号采样过程中惰转转速跌落导致的位置非线性变化进行了位置重构。基于重构合成的位置信号,采用误差信号提取、误差频谱分析、特征频率补偿及查表插值的补偿方法,对旋转变压器固有误差进行了补偿。实验结果验证了位置重构和误差补偿的有效性和实用性。     

半波结构轴向磁阻式旋转变压器电磁模型与参数计算

传统磁阻式旋转变压器输出位置信号精度低、转子加工工艺复杂。定转子极槽配合受到强度限制,整数槽绕组形式难以实现。鉴于此,首先提出一种半波结构轴向磁阻式旋转变压器,基于绕组函数法和有限元法对其进行设计,定量分析结构参数对输出电势精度的影响,有效降低加工工艺难度并提高位置信号输出精度。其次,为了满足转子极数要求,考虑定子机械强度限制,设计一种分数槽正弦型分布绕组结构,提高输出信号容错能力,有效降低绕组层的位置敏感性。最后,基于有限元仿真平台和自制测试系统对正弦型旋转变压器进行仿真和实验研究,结果表明半波转子结构能够显著提升旋转变压器稳态性能,对提高位置检测精度具有指导意义。     

永磁同步电机旋转变压器解码算法优化设计

针对旋转变压器解码电路误差对永磁同步电机(PMSM)转子位置检测精度的影响,深入分析了解码电路工作原理,基于角度/速度观测器,设计了一种高精度快响应的旋转变压器信号估算方法。电路采用低电压运放MCA33202对旋变输出正弦和余弦信号进行解码,基于解码后的估算角度构建了单位反馈闭环系统,优化了解码电路关键器件参数,提高了PMSM转子位置检测精度。通过1台2.5 kW高速PMSM验证了该算法的有效性和可行性。     

旋转变压器在高速永磁同步电动机中的应用

介绍一种用于高速永磁同步电动机控制的转子位置检测方法,该方法采用旋转变压器/数字转换器AU6802N1,将旋转变压器输出的模拟信号转化为数字位置信号.设计了AU6802N1与旋转变压器和TMS320F2812之间的接口电路,并提出了一种具有较强容错性的位置信号数字处理方法.试验表明,该方案能够准确地实现电机位置和速度的检测.     

基于线性霍尔误差补偿的高速永磁同步电机转子位置检测技术

针对采用线性霍尔元件检测高速永磁同步电机转子位置时,存在多种非理想因素造成的误差进行分析,并提出了相应的误差补偿方法.当两路霍尔信号幅值不相等、相位非正交时,检测的转子位置信号中存在二倍基频的误差分量,对此提出一种基于坐标变换的位置误差补偿方法,即构造坐标变换以提取出霍尔信号中的正序分量,根据其正序分量解算出转子位置;当霍尔信号采样调理电路中存在低通滤波器以及安装角度存在偏差时,两路霍尔信号存在一定的相位偏差,提出了一种基于电流环特征量的位置误差自适应补偿方法,即根据电流环的特征量与转子位置误差之间的关系,对位置补偿角进行自适应调整以补偿误差.最后,通过仿真和实验验证了所提出的两种方法的有效性.     

圆筒型永磁直线同步电机用线性霍尔位置检测的误差补偿

分析了圆筒型永磁直线同步电机采用线性霍尔传感器进行位置检测时存在的误差,并提出了一种离线标定和在线Kalman滤波相结合的误差补偿方法。霍尔传感器信号的误差形式包括存在直流偏置、两路信号幅值不相等和信号中含有谐波等。前两种误差形式分别会在位置检测结果中产生基频和2倍基频误差,对此通过离线标定的方式获得两路信号的直流偏置和幅值比,并补偿到原始信号中。霍尔信号中的谐波由气隙磁场畸变引起,利用有限元仿真分析了磁场中的谐波含量,分析表明磁场畸变会导致位置检测产生4倍基频误差,对此采用在线Kalman滤波提取霍尔信号中的基波分量,消除了谐波分量的影响。实验结果表明,补偿后的位置检测误差减小了81%,从而验证了该补偿方法的有效性。     

一种简便高效的旋转变压器位置信号滤波算法

旋转变压器的非理想因素会导致其输出的两相感应电势存在误差,对感应电势进行解码得到的转速和位置信号也存在误差,影响电机控制的性能。针对这一问题,提出一种基于转子位置重构与软件锁相环的旋转变压器位置信号滤波算法,该滤波算法可滤除位置信号中的误差信息,抵抗旋转变压器非理想因素对电机控制性能的影响。在三相永磁同步电机实验平台上对所提滤波算法进行了验证。     

永磁同步电机转子位置检测滤波方法研究

转子位置检测是实现永磁同步电机(PMSM)高性能控制的一个关键环节。由于检测环节非理想特性的存在,旋转变压器的转子位置检测结果中会产生微小误差,在电机振动噪声指标严格的领域,位置检测误差会对电机的振动噪声产生不利影响。针对以上问题,首先对旋转变压器的位置检测原理进行了简要分析,在此基础上,对旋转变压器各种非理想特性进行了分类和分析,得到了不同情况下的转子位置误差表达式。为消除可能出现的误差对电机控制造成的影响,提出一种位置检测滤波算法,仿真和试验表明:所提出的算法能有效滤除旋变位置检测误差,同时不产生延时,应用效果好。     

线性旋转变压器的相位误差和剩余电压

线性旋转变压器输出电压和输入电压间的相位角是随转子转角而改变的,由此产生的相位误差将影响系统的运行。特别是在采用谐波分布绕组进行谐波补偿,从而提高线性函数精度后,相位误差问题就更突出。本文推导了这种相位误差的表达式,给出它与剩余电压的函数关系,最后用产品的试验数据,验证了公式的准确性。一、相位误差分析图1为线性旋转变压器的接线原理图。由文,输出电压表达式为:     

基于双核CPU的永磁电机转子角度检测研究

永磁电机转子角度对其控制具有重要影响,目前永磁牵引电机广泛采用旋转变压器进行转子角度和速度信息的检测。基于TMS320F28377D双核CPU结合AD2S1210解码芯片构成转子位置检测系统,并采用角度分段补偿对其误差进行校正,从而为永磁电机控制算法提供了准确的转子角度信息。通过半实物仿真平台对不同转子频率下解码芯片输出的转子角度信息进行了验证。该检测方法具有精度高、抗干扰能力强的特点,满足牵引系统高可靠性和稳定性的要求,具有一定的工程意义。仿真和试验结果表明了该方法的可行性和有效性。     

磁阻式多极旋转变压器的误差分析

磁阻式多极旋转变压器的工作原理是基于依转子位置而变化的气隙磁导与输出绕组电压成一定比例关系。由于其工作原理与传统结构多极旋转变压器不同,产生误差机理亦不相同。文中对这种高精度角位置传感器产生误差原因进行了分析,并给出了有效消除误差的方法。     

一种改进型EMF谐波自适应补偿的PMSG无位置传感器控制方法

提出一种改进型反电动势谐波自适应补偿的PMSG无位置传感器控制方法,该方法在滑模观测器SMO(sliding model observer)的基础上引入自适应广义二阶积分器SOGI(second order generalized integrator),减小了反电动势观测中谐波对转子位置的影响,提高了转子位置估计的准确性。由于电机参数的变化和变换器的非线性,在无位置传感器控制算法中含有大量的5、7、11次等低次谐波。使用自适应SOGI取代低通滤波器,对基频信号进行提取,一方面减小了低频谐波含量,从而减小了由低频谐波引起的转子位置估计偏差,同时消除了由滤波延时引起的相位偏差;另一方面提高了系统的跟踪性能,使得相位误差收敛于0。最后,通过仿真和实验验证了所提方法的正确性和可行性。     

磁阻旋转变压器位置检测的电磁干扰抑制方法

由于航空发动机用高速起动发电机电感低、频率高,控制器对起动发电机进行控制时会对磁阻旋转变压变压器产生干扰。为保证良好的位置检测,需对电磁干扰进行抑制。通过对磁阻旋转变压器的磁场耦合和电场耦合电磁干扰的分析,确定了减小旋转变压器绕组匝数的磁场耦合干扰抑制策略,和在磁阻旋转变压器输出参考地与机壳地间添加电容的电场耦合抑制策略。采用锁相环来对位置角度信号进行平滑,构建了锁相环环路特性分析模型,提出了锁相环的参数确定方法,并对锁相环造成的相位超前进行补偿。采用中值滤波来对位置角度信号的尖刺进行滤波,提出了无需排序运算的中值滤波算法,并对中值滤波造成的相位滞后进行补偿。实测结果表明:所提出的磁场干扰抑制策略、电场干扰抑制策略、锁相环滤波算法和中值滤波算法有效可行。     

线性旋转变压器最大线性区间最优化问题的数值分析

线性变压器的输出电压与转角在一定的范围内认为是线性的,一次二次完全补偿的理想情况下,通常认为误差±0.1%情况下,在变比Ku＝0.54,有最大线性区间±60°.经验算传统的结论有一定的误差.利用数值分析的方法,借助数学软件Maple得出准确的解.因为线性变压器在伺服系统中是一个高精度的器件,寻找准确的最大线性区工作有实际的意义,且为此类问题提出了一种可行的数学处理方法.     

一种旋转变压器-RDC测角系统的数字标定及补偿方法

针对旋转型直接驱动伺服电机转轴角位置精密测量，采用了由旋转变压器-RDC构成的高精度测角系统，介绍了测角系统的硬件构成和RDC及其相关参数的选择。为提高测角系统的精度与可靠性，提出了一种数字标定方法，根据对标定曲线的分析得到了RDC的突跳误差和旋转变压器的交轴误差，并提出了采用软件消除和补偿误差的措施。实验结果表明，通过数字标定和误差补偿后的测角系统精度达到3角分。     

磁阻式多极旋变的等值电路和参数

磁阻式旋变的工作是基于气隙磁导变化与输出绕组电压成一定关系的原理。为了获得精确定位精度，准确地进行参数计算是非常重要的，文中介绍其等值电路和参数计算。     

高精度旋转变压器转角测量数字转换电路

基于数字随动原理,研制出一种低成本、实用性强并可与计算机接口的高速高精度旋转变压器转角测量数字转换电路,介绍了其工作原理与硬件电路;分析了激励信号谐波失真、激励信号与信号之间相移所带来的误差。     

基于非线性拟合单位电流最优输出功率的永磁同步电机位置估计误差补偿策略

针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)参数变化影响转子位置估计精度问题，提出了一种基于单位电流最优功率输出的位置估计误差非线性补偿策略。首先，分析了电机参数误差特别是电感误差对位置估计精度的影响，建立了位置估计误差与单位电流输出功率的关联模型，推导出电感误差与最优输出功率的关系模型。然后，结合功率模型构建了基于多项式的电感误差非线性模型，利用少量测试点拟合该多项式模型，即可辨识电感误差用于准确补偿位置估计误差。所提方法实现简单，不依赖电机参数，能有效克服噪声干扰。最后，仿真与实验结果验证了提出补偿策略的有效性。