同心式永磁行星轮系传动特性研究

基于能量法和有限元仿真软件,对同心式永磁行星齿轮(Concentric permanent magnetic planetary Gear,CPMPG)进行了理论分析和有限元验证。通过对CPMPG的模型参数设计、气隙磁密分析、整体传动比及转矩计算,表明所提出的CPMPG结构可有效提高同心式永磁齿轮的传动比;虽然所提出结构的动态转矩密度较静态转矩密度有小幅降低,但仍比永磁电机高出许多,验证了所提出结构的有效性及实用性。     

无轴承永磁电动机有限元分析及结构优化设计

针对无轴承永磁电动机内部磁场复杂、磁路计算时经验参数多、设计计算误差较大等问题,基于AN-SYS对无轴承永磁电动机进行了电磁场有限元分析和结构优化设计,验证了无轴承永磁电动机的悬浮原理和悬浮力模型,分析了永磁体厚度、极弧系数和气隙长度对径向悬浮力的影响,以及极弧系数对气隙磁密畸变率的影响,以获得最大悬浮力和最小气隙磁密畸变率为目标,结合实际情况得出了无轴承永磁电动机的最佳结构参数。     

无轴承电机绕组轴线及控制系统刚度系数测定

针对无轴承电机悬浮控制系统模型中,两套绕组轴线坐标角度与模型刚度的确定均建立在一系列假设条件下,使实际数值与理论数值之间存在较大误差,且目前尚无对两套绕组轴线坐标关系及控制系统模型系数的精确测定方法,根据感应型无轴承电机气隙磁场的固有特性,建立了含两套绕组轴线坐标关系与转子偏心的磁悬浮力数学模型,提出了直接测定两套绕组轴线坐标关系及悬浮力模型系数的实验方法,精确测定出两套绕组坐标关系及控制系统的模型系数,可使无轴承电机实现精确控制.     

基于双DSP的多电机协同控制系统

多电机协同控制系统中,为满足控制的高效性和实时性,提出使用双DSP并行处理器结构,采用双口RAM实现其数据高效传输。结合双口RAM技术特点,设计了双DSP硬件电路和软件流程。试验验证双DSP控制的四台电机协同特性好、运行稳定可靠。     

基于三电平PWM开关功放磁推力轴承控制系统

针对磁悬浮推力轴承控制系统的特点和要求,设计了三电平PWM开关功率放大器,对其输入、输出信号跟踪等特性进行分析,并对磁悬浮推力轴承转子运动控制系统进行仿真。仿真结果表明,采用三电平PWM开关功率放大器可以有效降低电流纹波,缩短电流响应时间,并显著提高转子控制系统的精度。     

数控机床直流直线电机结构设计及控制系统研究

为解决现有直线电机存在边端效应、推力波动大以及控制系统复杂等问题,设计出一种新的直流直线电机结构,并对该电机的数学模型和动态特性进行了较为深入的分析.针对单闭环系统受绕组电压、负载和动子质量的影响,易出现电流和速度波动等问题,设计了多环结构的控制系统,并引入前馈控制方法改善了系统动态跟踪特性.基于上述分析,利用MATLAB对系统进行了仿真研究,结果显示所设计的电机结构具有较好的可行性和可控性,且引入前馈控制的多环控制系统可有效抑制电流和速度的波动,使系统的动态跟踪特性得到显著提高.     

三轴环板式永磁齿轮气隙磁场及转矩计算

利用标量磁位法获得了三轴环板式永磁齿轮（Triple-shaft Ring-plate Magnet Gear,TRMG）的气隙磁场数理模型,根据磁场叠加原理建立了内、外永磁圈间气隙磁场及其相应的电磁转矩模型;由于所有计算均基于TRMG的平面磁场建立,因此,所建模型与二维有限元结果间具有较高的准确度（误差≤5%）;其计算速度远快于三维有限元法,且与二维及三维有限元分析具有较好的吻合度与趋势性,验证了所建模型的准确性,可适用于三轴以上的多轴环板式永磁齿轮的磁场分析与结构动力学计算。     

磁悬浮推力轴承结构参数优化设计

建立了磁悬浮推力轴承结构参数优化设计数学模型。在保证最大承载力条件下,以定子铁芯和电磁线圈总质量最小为目标函数,温升及饱和磁感应强度为约束条件,确定推力轴承结构参数。利用M atlab非线性有约束多元函数fm incon进行优化计算,获得合理结构尺寸。     

斥力型磁悬浮平台建模及仿真

针对吸力型磁悬浮平台尺寸大、刚度低以及承载力小等缺点,提出一种斥力型磁悬浮平台。采用等效方法推导出永磁导轨对悬浮永磁体和悬浮电磁铁的磁斥力数学模型,并通过实验验证了该模型的准确性。通过对计算实例的Matlab仿真分析,表明所建的磁斥力模型是可控的,可实现斥力型磁悬浮平台的稳定悬浮。