无刷直流力矩电动机轴向随机振动分析

利用ANSYS Workbench有限元仿真平台,对无刷直流力矩电动机进行了轴向随机振动仿真分析。根据仿真分析结果,推断出引起无刷直流力矩电动机随机振动试验中定子轴向尺寸变大,安装在定、转子上的动、静试验光栅盘发生摩擦损坏的主要原因,为电机的结构优化提供了有效依据。     

基于电磁场的无刷直流电动机转子结构优化

利用电磁场有限元法，对目前无刷直流电动机本体普遍采用的表面式结构进行分析，结合电磁场分析结果，提出了改进电机转子结构的方法，并给出了优化后几个主要尺寸的实用工程算法。     

带式输送机用外转子直驱无刷DC电动机的研究

针对当前带式输送机驱动装置环节多、重量大、效率低等问题,设计了一种能够直接驱动带式输送机的外转子无刷直流电动机。主要对其进行了结构设计和电磁分析,首先对电动机定转子的主要参数进行了初步的选择与计算;然后建立了该电动机的有限元模型并对其磁场及输出转矩的波动等特性进行了分析,结果表明该电动机的设计方案较合理;最后提出了一种用于削弱转矩波动的方法并进行了仿真验证。     

基于遗传算法的永磁无刷直流电动机优化设计

利用遗传算法对一台4相7对极外转子永磁无刷直流电动机的永磁体尺寸、气隙高度、电枢长径比、极弧系数以及槽口宽度进行了优化设计,并用有限元电磁场分析软件Maxwell 2D分析了优化前后电机磁力线、气隙磁密、电机转矩和转速随时间变化过程.仿真结果表明,优化的电机转矩脉动明显削弱,证明了遗传算法与有限元数值计算相结合对无刷直流电动机优化设计有较好的效果.     

基于Maxwell的外转子无刷直流电动机分析与设计

为配套中央空调外部风机,设计了一款910 r/min、9槽10极三相无刷直流电动机,从电动机结构、永磁材料、磁体结构等方面分析了外转子永磁无刷直流电机的设计要求。利用Ansys/Maxwell建立了该电动机的二维有限元仿真模型,并对性能进行了仿真,最后进行了试制、调试及试验。结果表明:外转子永磁无刷直流电动机驱动风机,性能良好,验证了软件仿真的准确性。     

基于电磁转矩约束的永磁无刷直流电动机磁损耗抑制算法

永磁无刷直流电动机的优化设计对磁损耗的稳定性要求较高,需要对磁损耗进行有效抑制,以提高电动机的电压增益和效率。永磁无刷直流电动机的磁损耗抑制问题是一个多变量约束优化问题,传统的磁损耗抑制方法无法实现全局优化,性能不好。提出了一种基于电磁转矩约束的永磁无刷直流电动机磁损耗抑制算法,构建了电动机磁损耗的优化控制目标函数,将磁偶极子辐射电磁场分为三个区域,得到电动机偶极子的全磁场矢量,通过对电动机的磁滞损耗抑制、涡流损耗抑制和附加涡流损耗抑制构建多元线性方程,采用电磁转矩约束方法实现对电动机的磁损耗抑制。仿真结果表明,采用该算法能有效实现对电动机磁损耗抑制,提高电动机的电压增益和效率等输出性能。     

姿控飞轮用永磁无刷直流电动机电磁设计与分析

小卫星姿控飞轮用永磁无刷直流电动机具有大的有效气隙、大径长比的特点.采用场路结合方法对姿控飞轮用外转子水磁无刷直流电动机进行电磁设计,给出一种气隙磁通密度的计算方法,最大误差6.5%.分析充磁极数对小卫星姿控飞轮性能影响,电机极数应选择6～10极.提出在满足输出力矩和电磁效率前提下确定电机径长比极值及主要尺寸计算方法,并通过一台最高转速6 000 r/min,角动量5 N·m·s的飞轮样机进行试验验证,姿控飞轮满足性能要求,证明了设计方法的正确性.     

无刷双馈电动机主要尺寸的探讨

从传统电机的设计原则和无刷双电动机的基本原理出发,对无刷双馈电动机的功率关系及电磁负荷作了详细的分析和讨论,导出了该电动机计算功率,电磁负荷的选取要点,从确立了无刷双馈电动机主要尺寸确定的主要依据。     

同步电动机用无刷励磁机电磁设计研究

本文提出的同步电动机用无刷励磁机的主要作用是在同步电动机转子从零到接近额定转速范围内通过整流器为同步电动机提供励磁。无刷励磁机和整流器与主机同轴。同时,无刷励磁机结构类似于绕线式感应电机,但其定子三相绕组接由晶闸管组成的固态三相交流调压器。这样通过调整调压器就可以控制转子电流的大小。本文介绍了整个无刷励磁系统的原理。此外,对无刷励磁机的等效电路、功率流程、参数等进行了分析研究,并以42000kW(电动机额定功率)实际电机为例,利用由此开发的无刷励磁机电磁设计软件和有限元软件对其进行了计算,其计算结果与试验结果比较吻合,由此说明本文提出的方法是行之有效的。     

变频调速同步电动机无刷励磁技术

传统的无刷励磁系统无法满足变频调速同步电动机低速运行工况的要求。通常采用单相交流励磁取代直流励磁,但传统的单相交流励磁系统的输出电压受转子位置影响较大,不能提供稳定的励磁电压,无法保证电动机起动性能。针对该问题,设计了一种采用单相交流励磁、串联单相整流新型结构的中频交流感应无刷励磁装置,能在电动机起动时提供与转子位置无关的稳定励磁电压。基于励磁机的数学模型,分析了单相交流励磁下电机的电磁关系,通过仿真和试验验证了该交流感应无刷励磁装置的良好性能。     

基于光耦的微型直流电机测试系统设计

微型直流电机是微型精密仪器的重要部件,提出一种基于光耦原理的微型直流电机测试系统,该系统由红外发光管、红外接收管和透光率均匀变化的光密度片组成,通过微控制器控制可测定电机的转速、转角精度、寿命等参数.系统成本低,精度较高,操作简单,具有实用价值.     

超声波电机发展、建模研究及展望

超声波电机是一种利用压电陶瓷的逆压电效应使定子产生超声振动 ,并通过定子和转子间的磨擦来驱动转子运动的新型电机 ,工作原理不同于传统的电磁电机。本文简单介绍了超声波电机的发展历史及到目前为止超声波电动机的建模研究 ,并在此基础上指出超声波电机的发展方向     

超声波电机的位置控制

超声波电机是一种利用压电陶瓷的逆压电效应使定子产生超声振动 ,并通过定子和转子间的磨擦来驱动转子运动的新型微特电机 ,工作原理不同于传统的电磁电机。本文简单介绍了超声波电机及利用单片机实现对shinsei公司的USR6 0型超声波电机的位置控制     

国内外微电机市场概述

针对国内外微电机行业状况，从汽车、家电、信息处理、工业控制、医疗器械、印刷纺织等方面简述了微电机的全球市场需求，同时对国内微电机市场需求进行了预测。     

实心金属柱状弯曲旋转微超声波马达及其运动机理

研制出一种新型弯曲旋转超声波马达。其定子由一个实心金属柱和粘贴在其上的压电陶瓷片组成。分析了该超声波马达的运动机理,针对新加坡学者所作推导的局限性,根据梁的弹性振动理论,推导出一端固定一端自由的定子在相位差为90°的两个交变电压激励时其端部质点的运动轨迹方程;分析了该马达的定子和转子间接触锥形角的计算方法,为柱形弯曲旋转超声波马达的设计提供了理论指导。     

橡塑磁在微电机中的应用特点与检测规范

论述微型直流电动机中使用的橡塑磁条的特性,以及在磁条生产厂和电机制造过程需要进行的工程检验。     

磁阻型无刷双馈电机特殊转子优化设计

在介绍磁阻型转子无刷双馈电机的原理基础上,提出了一种新的具有隔磁桥的径向迭片磁阻转子,并提出了针对该转子进行优化设计的整套流程方法。首先应用改进绕组函数法对电机转子的外形进行设计,然后以电机的转矩最大以及脉动最小为优化目标,利用田口法分别对该磁阻型转子的5个形状参数的4组不同取值进行了分析,根据分析结果选取了最优的一组参数,从而实现了转子结构的优化设计。     

无刷直流电机在转子偏心故障时的容错控制研究

在一些工业场合,无刷直流电机需要在转子偏心故障的情形下保持运行状态,而传统的控制策略无法有效地实现容错运行。针对这个问题,提出了一种无刷直流电机在转子偏心时的故障容错控制策略。分析了在传统无刷直流电机控制方法中,每相定子电流参考在波形上是一致的,仅存在一定的相位延迟,而没有考虑电机偏心后导致的反电动势和相电感变化,因此电机偏心将导致未知的转矩脉动。新型控制策略在传统控制策略的基础上采用了在线估计方法,获取了相电感和反电动势的值,从而控制器设置定子电流参考时包含了对偏心故障的考虑和相关运算,从而使电机能够降低转矩脉动,具备一定的故障容错运行能力。最后通过对比试验的方法对新型控制策略进行了试验验证。     

COMMUTATION OF D.C. MACHINES WITHOUT COMMUTATION POLES BY MEANS OF EXTERNAL ELECTRONIC DEVICES

ABSTRACT

In DC machines commutation may be performed inside the rotor by means of commutating poles. This is the classical way which gives good performances in normal working but presents some limits for unsteady running conditions. This paper deals with a special commutation process, from the outside of rotor, which is achieved without commutating poles through an electronic circuit connected with the commutator. The device is easily drived from the actual rotor position and is able to adjust commutation to miscellaneous conditions. Besides driving versatility, such process allows the suppression of commutating poles whose size is about 20 per cent of main poles. The possible weight reduction is attractive. The paper presents theory and experiment on a classical DC machine with a lightly altered commutator at a level of some kW.     

高占空比斩波串级调速反馈变压器保护优化

斩波串级调速系统从电机转子侧调节转差功率实现调速,在高占空比运行时转差功率很小,发生逆变故障后逆变直流电流波形呈现稀疏脉冲形状,现有保护策略不能检测到过流故障信号并执行保护动作,极易导致反馈变压器损坏。针对现存问题,分析了斩波串级调速系统的稳态电流特性及逆变故障暂态过程,结合现有保护策略,得出保护失效原因的理论依据,并据此进行保护优化,提出带直流回路欠压保护的优化方案。仿真及样机试验表明,理论分析及推导正确,经优化的保护策略能够在逆变故障时有效保护反馈变压器,可提高系统可靠性。