集成永磁伺服电机的发展与现状

目前的永磁同步伺服电机系统多采用控制驱动器与电机本体分开放置,导致多电机应用的场所走线复杂,干扰严重。电机本体和编码器作为集成永磁伺服电机的两个重要组成部分,它们的发展决定了集成永磁伺服电机的发展。为此,本文着重分析了永磁伺服电机本体的发展、编码器技术的发展和集成永磁伺服电机的现状,认为集成永磁伺服电机必将成为电机发展的趋势。     

集成永磁伺服系统设计方法研究

目前的永磁同步伺服电机系统多采用控制驱动器与电机本体分开放置，导致多电机应用的场所走线复杂，干扰严重。为此，本文着重分析集成永磁伺服电机系统的设计方法，主要从电磁兼容和散热两个角度去考虑系统的结构布局，并提出一些相关设计原则：最后，文中又对集成永磁伺服系统中永磁同步电机本体的选型进行了分析。     

集成永磁伺服系统设计方法研究

目前的永磁同步伺服电机系统多采用控制驱动器与电机本体分开放置,导致多电机应用的场所走线复杂,干扰严重。为此,本文着重分析集成永磁伺服电机系统的设计方法,主要从电磁兼容和散热两个角度去考虑系统的结构布局,并提出一些相关设计原则;最后,文中又对集成永磁伺服系统中永磁同步电机本体的选型进行了分析。     

基于增量式光电编码器的永磁司步伺服电机启动方法研究

基于增量式光电编码器的永磁同步伺服电机由于其运行稳定、效率高以及体积小等诸多优点而被广泛应用在实际生产中,但是编码器的霍尔信号只能够粗略地确定出电机转子的位置而并不能够明确得到其具体位置,若位置误差过大就有可能导致永磁电机无法快速正常启动甚至反转,严重时会损害电机,因此永磁同步电机如何稳定快速的启动成为了研究热点。本文主要研究基于复合式编码器的永磁同步伺服电机的启动方法,在DSP28335的平台上实现了永磁同步电机的启动优化。     

基于增量式光电编码器的永磁同步伺服电机启动方法研究

基于增量式光电编码器的永磁同步伺服电机由于其运行稳定、效率高以及体积小等诸多优点而被广泛应用在实际生产中,但是编码器的霍尔信号只能够粗略地确定出电机转子的位置而并不能够明确得到其具体位置,若位置误差过大就有可能导致永磁电机无法快速正常启动甚至反转,严重时会损害电机,因此永磁同步电机如何稳定快速的启动成为了研究热点。本文主要研究基于复合式编码器的永磁同步伺服电机的启动方法,在DSP28335的平台上实现了永磁同步电机的启动优化。     

集成永磁伺服电动机电磁热耦合模型设计与分析

集成永磁伺服电动机是电机、驱动器、控制器和编码器的组合体,具有体积小、布线简单、抗干扰能力强等优点,但是其高功率密度造成了电机较高的温升。针对该问题,首先介绍了集成永磁伺服电动机的结构组成;然后基于有限元法建立了集成永磁伺服电动机的电磁热耦合模型;分析了电机本体的损耗密度,包括电机铁损、绕组铜损和驱动电路损耗;确定了电机的热边界条件并采取了非线性处理,主要包括自然对流和气隙对流;最后,进行了仿真和实验。通过数据对比可知,仿真温度与实测温度的误差在允许范围内,表明所建立的电磁热耦合模型和热传导分析方法是可行的、有效的,能够较好地预测电机的温升。     

龙门式工业机器人两永磁伺服电机同步控制

龙门式工业机器人2台永磁伺服电机同步控制系统是一个多变量、强耦合、非线性时变系统,传统的PID控制计算过程复杂,求解困难。考虑电机的动态模型和非线性耦合特性,建立了龙门式工业机器人两永磁伺服电机模型,采用区间矩阵理论进行状态方程分解,基于交叉耦合原理提出了同步控制器设计方法。同时给出了负载转矩观测器设计方法以适应负载变化,根据负载变化调节编码器输出,并且在控制器中加入单台电机的速度、位置、电流信号和双电机的耦合反馈信号,提高了系统动态和同步性能。通过仿真实验和系统调试,验证了所提出的龙门式工业机器人永磁伺服电机同步控制器设计方法的合理性和有效性。     

基于伺服电机的抑制齿槽转矩方法研究

伺服电机一般应用于机床、印刷设备和机器人等对精度有要求的场合,且要求电机运行平稳,常规采用标贴永磁电机类型。本文针对伺服电机本体设计,采用几种抑制齿槽转矩的电机设计方法,采用傅立叶级数分析齿槽转矩的原始模型,并建立方针模型,使用Ansoft／Maxwell有限元软件分析各种方法的优缺点。     

专利快讯

隐性移动式定子磁极及定子转子磁极数相等的开关磁阻电机；电动汽车驱动电机防过温保护器；抑制汽车直流电机电磁干扰的装置；采用增量式编码器的永磁交流伺服电机和无刷直流电机的超动方法；混合励磁开关磁阻电机……     

永磁辅助磁阻同步电机伺服控制策略研究

与钕铁硼永磁同步伺服电机相比,永磁辅助磁阻同步伺服电机制造成本低;转子开槽多,质量轻,惯量小;气隙磁密低,电机高速失控时不存在过压风险,且弱磁性能好。因此,永磁辅助磁阻同步伺服电机的性价比高,在伺服控制领域有良好应用前景。针对永磁辅助磁阻同步伺服电机的特点,根据电机的数学模型对控制策略进行了优化,提出磁链补偿的控制算法和弱磁控制策略,使得电机的电磁转矩与电流呈线性关系,在恒转矩区和扩速区均实现了电机转矩最大控制,并拓宽了调速范围。实验结果验证了所提出控制算法的有效性。     

高可靠性永磁交流伺服电机驱动器

高可靠性永磁交流伺服电机驱动器高波，王炎（哈尔滨工业大学１５０００１）１引言永磁交流伺服系统又称为无刷伺服系统，由永磁交流伺服电动机和伺服驱动器两部分组成。其中永磁交流伺服电动机一般由电动机本体、电机转子磁极位置检测器和无刷测速发电机构成；而伺服驱动...     

绕组分布对永磁伺服电机电磁场与温度场影响的研究

永磁伺服电机采用不同的绕组分布形式对电机的电磁场和温度场均会产生一定的影响,文章以一台8极10 k W的永磁伺服电机为例,建立不同绕组分布的永磁伺服电机模型,对比分析电机不同绕组分布对电磁场和温度场的影响。首先,采用时步有限元计算方法对永磁伺服电机谐波磁场变化进行分析,基于傅里叶谐波分解理论给出电机内各次谐波的变化情况。然后,结合电机转矩脉动系数的分析对不同绕组分布下的永磁电机转矩脉动进行研究,给出电机转矩波动随绕组分布形式的变化规律;其次对电机各损耗的变化规律进行分析,并揭示电机内谐波磁场对电机损耗的影响机理。在损耗研究的基础之上,进一步对不同绕组分布下的永磁伺服电机绕组温度与永磁体温度进行分析,给出不同绕组分布下的温度变化规律。最后,结合有限元计算结果及相关实验验证计算分析的准确性,并进一步揭示双层绕组分布在永磁伺服电机提高电机综合性能方面的作用。     

现代高性能永磁交流伺服系统综述（上）——永磁电机篇

现代高性能永磁交流伺服系统由驱动控制器、永磁电机及传感器三大部分构成,对其中的高性能永磁交流伺服电机进行了较为全面的总结介绍。在分析现代高性能永磁交流伺服电机的概念、发展历程、技术现状及市场应用的基础上,分别介绍了稀土永磁交流伺服电机的定、转子结构和特点.并对目前流行的分数槽集中绕组永磁交流伺服电机的特点及谐波、齿槽转矩等相关问题进行了简单的讨论：同时对多相永磁交流伺服电机、永磁直线交流伺服电机等其他永磁伺服电机也做了简单介绍：最后针对永磁交流伺服电机在高性能、变频供电、可靠性及系统级设计等各方面的特殊性,讨论分析了其设计特点。     

驱动方式对永磁伺服电机性能的影响研究

由于永磁伺服电机功率密度大、功率因数高、体积小、重量轻、形状尺寸灵活多样等优点得到广泛的应用。通过驱动控制器供电的永磁伺服电机,根据驱动控制器供电电流的波形,可以将永磁伺服电机分为无刷直流电机和正弦波永磁同步电机。本文以一台10 k W、2000 r/min的永磁伺服电机为例,首先对永磁伺服电机驱动方式及触发原理进行分析,揭示电机控制理论的机理。其次,对不同驱动方式下电机的转矩进行分析,对比研究不同驱动方式下,电机的转矩波动及过载能力。再次,通过有限元计算对电机电流、损耗进行分析,揭示不同驱动方式对电机损耗影响的机理。根据永磁伺服电机在不同驱动方式下转矩、过载能力、电流及损耗的变化,判定各驱动方式的优势,为永磁电机应用场合的选择提供参考。最后,搭建样机实验平台,通过驱动控制器对永磁伺服电机进行实验,并对比分析实验结果与仿真结果,得出不同驱动方式对电机性能的影响的利弊。     

现代高性能永磁交流伺服系统综述（下）——永磁电机篇

现代高性能永磁交流伺服系统由驱动控制器、永磁电机及传感器三大部分构成,对其中的高性能永磁交流伺服电机进行了较为全面的总结介绍。在分析现代高性能永磁交流伺服电机的概念、发展历程、技术现状及市场应用的基础上,分别介绍了稀土永磁交流伺服电机的定、转子结构和特点：并对目前流行的分数槽集中绕组永磁交流伺服电机的特点及谐波、齿槽转矩等相关问题进行了简单的讨论;同时对多相永磁交流伺服电机、永磁直线交流伺服电机等其他永磁伺服电机也做了简单介绍;最后针对永磁交流伺服电机在高性能、变频供电、可靠性及系统级设计等各方面的特殊性,讨论分析了其设计特点。     

现代高性能永磁交流伺服系统综述(上)——永磁电机篇

现代高性能永磁交流伺服系统由驱动控制器、永磁电机及传感器三大部分构成,对其中的高性能永磁交流伺服电机进行了较为全面的总结介绍。在分析现代高性能永磁交流伺服电机的概念、发展历程、技术现状及市场应用的基础上,分别介绍了稀土永磁交流伺服电机的定、转子结构和特点;并对目前流行的分数槽集中绕组永磁交流伺服电机的特点及谐波、齿槽转矩等相关问题进行了简单的讨论;同时对多相永磁交流伺服电机、永磁直线交流伺服电机等其他永磁伺服电机也做了简单介绍;最后针对永磁交流伺服电机在高性能、变频供电、可靠性及系统级设计等各方面的特殊性,讨论分析了其设计特点。     

现代高性能永磁交流伺服系统综述(下)——永磁电机篇

现代高性能永磁交流伺服系统由驱动控制器、永磁电机及传感器三大部分构成,对其中的高性能永磁交流伺服电机进行了较为全面的总结介绍。在分析现代高性能永磁交流伺服电机的概念、发展历程、技术现状及市场应用的基础上,分别介绍了稀土永磁交流伺服电机的定、转子结构和特点;并对目前流行的分数槽集中绕组永磁交流伺服电机的特点及谐波、齿槽转矩等相关问题进行了简单的讨论;同时对多相永磁交流伺服电机、永磁直线交流伺服电机等其他永磁伺服电机也做了简单介绍;最后针对永磁交流伺服电机在高性能、变频供电、可靠性及系统级设计等各方面的特殊性,讨论分析了其设计特点。     

控制器控制方式对永磁电机电磁场影响的研究

为了研究控制器不同控制方式对永磁电机的影响,以一台注塑用永磁伺服电机为研究对象,根据电机实际结构与控制参数,建立了两种控制策略的永磁伺服电机二维瞬态有限元场路耦合模型。分析了两种控制方式下电机相电压、电枢电流波形及其谐波含量情况,研究了方波控制与正弦波控制两种控制方式对电机定子齿部磁密与气隙磁密的影响。最后,永磁伺服电机正弦波控制计算结果与实测结果对比,证明了计算方法的准确性。该研究为永磁伺服电机选择控制方式提供了参考依据。     

永磁交流伺服电机应用中需重点考虑的几个问题

永磁交流伺服电机有响应快、功率密度大、效率高、运行平稳等特点,所以在自动化应用等行业得到了广泛的应用。但是笔者在十多年的客户调研过程中,发现很多工程师对交流伺服电机的几个重点知识都有些困惑,如电机绕组相序与编码器信号相序的判别,电机关键参数KT和KE的意义及如何在工程计算中有效利用这两个参数,电机功率等。本文从工程应用的角度出发对以上问题进行详细的阐述。     

Halbach型永磁阵列的应用综述

阐述了Halbach永磁阵列的特点和制造方法,紧密结合Halbach永磁阵列的主要优点,详细讨论了其在高速电机、高精度伺服电机、直线电动机、多自由度电机、磁悬浮列车、磁轴承、医学等领域内的应用现状.