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...     

永磁转子无刷伺服电动机

山洋电机公司的无刷伺服电动机是电枢绕组设置在定子侧,而转子用高性能磁铁做成的永磁转子同步电动机。由于采用电子整流代替老的有刷直流伺服电动机的电刷和整流子的机械接触部分而实现了无触点化。也就是说,它是一种用无触点转子位置检测器检测出转子的位置,在对应于该位置的定子绕组中通过电流,控制该电流值来进行运行控制的无刷伺服电动机,其性能优于老的直流伺服电动机。由于有良好的宽范围(例如:3000:1～15000:1等)的调速性能,最适于用作机床精密进给伺服电动机、调压     

单片机控制的小功率、无位置传感器直流无刷电机控制器

直流无刷电机是一种结合了直流电机和交流电机优点的改进型电机 ,采用无位置传感器直流无刷电动机控制技术 ,可充分利用直流无刷电动机的调速范围宽且无位置传感器和不易损坏的优点 ,实现电动机的无级变速、低噪声 ,提高了运行效率、控制精度和可靠性。1控制原理直流无刷电机主要由电动机主体、反电势传感器和电子开关线路三部分组成。其定子的绕组方式为多相 ,转子由永久磁钢按一定极对数组成。电动机本体为三相两极。三相定子绕组分别与功率开关器件联接。当定子绕组在某一相通电时 ,在磁场的相互的作用下产生转矩 ,驱动转子转动。反电势…     

永磁交流伺服电动机与无刷旋转变压器的零位校准

无刷旋转变压器承受高、低温,抗冲击和振动的能力要大大强于光电编码器,所以在军事领域中,永磁交流伺服电动机的位置与速度传感元件多选用无刷旋转变压器。由永磁交流伺服电动机的工作原理可知,定子电枢反应磁场轴线必须时刻跟随转子旋转并保持与转子的磁极轴线垂直(不包括无弱     

定子铰链式无刷电动机的特点及其性能

介绍了一种便于规模化生产的定子铰链式结构无刷电动机及其特点,利用有限元仿真软件对电机参数进行了合理设计,从而获得了正弦性较好的反电势波形,并通过有限元仿真计算了电机转矩波动。试验结果表明,该电机采用正弦波电流驱动控制,具备了较好的伺服控制性能,为不同精度的伺服驱动应用场合提供了一个选择。     

基于DSP的无位置传感器永磁同步电机矢量控制系统

1引言近年来,随着永磁材料性能的不断提高和完善以及永磁电机研发技术的不断成熟,永磁电机正向微型化、大功率化和智能化方面发展。永磁电机由具有三相对称绕组的定子和材料为永磁磁钢的转子组成。当电机转子旋转时,根据其在定子上产生的反电势波形的不同,可分为梯形波的无刷直流电动机(BLDC)和正弦波的永磁无刷同步电动机(PMSM)两种。由于永磁同步电机转子的磁通位置与转子机械位置相同,通过检测转子的机械位置便可知电机转子的磁通位置。在传统的方法中主要是在电机转子轴上安装传感器,但这些器件增加了控制系统的成本而且也使得系统的可靠性有所降低,不能广泛的得到应用。本文中主要根据PMSM的基本电磁关系,通过可直接检测出的定子三相端电压和电流计算出转子位置角θ和转速ω,控制策略采用转子磁场定向控制,利用电压空间矢量SVPWM技术产生PWM控制信号来控制功率驱动逆变电路。2PMSM的数学模型和矢量控制原理我们采用理想电机模型的假设,经过一系列推导后可得到PMSM在坐标系下的数学模型如下:电压方程u=(1)定子绕组磁链方程ψ(2)永磁同步电动机的电磁转矩可表示为T(3)式中ud,uq——d、q轴电压;id,iq——d、q轴电流;Ld,...     

方波电动机与正弦波电动机

自同步永磁同步电动机按电机定子绕组中加入的电流形式可分为方波电动机和正弦波电动机二类。方波电动机绕组中的电流式方波形电流,分析其工作原理可知,它与有刷直流电动机工作原理完全相同。不同处在于它用电子开关电路和转子位置传感器取代了有刷直流电动机的换向器和电刷,从而实现了直流电动机的无刷化,同时     

不同驱动方式下永磁无刷电动机损耗及热场研究

针对方波和正弦波两种驱动方式对永磁无刷电动机损耗及温升的影响进行了研究,其中方波驱动下对比分析了3种等效电压相同,不同PWM占空比情况下电动机损耗及温升的不同。仿真了2种驱动方式下电动机的电流,并对电流波形进行了谐波分析。采用一种精确的损耗模型对电机进行了损耗计算,并在此基础上利用解析集总参数热网络法进行了温度场分析,实验结果验证了分析结果。通过研究发现,正弦波驱动下电动机的电流为平滑的正弦波,而方波驱动下的电流中存在显著的时间谐波以及PWM型逆变器带来的载波谐波,造成方波驱动下电动机的转子涡流损耗远大于正弦波驱动的。正弦波驱动下,电机的定转子温升差异并不明显。方波驱动下,电动机的转子温升明显高于定子的,并且随着PWM占空比的降低,定转子的温升差异加剧。     

梯形波与正弦波反电势无刷直流电动机特性分析

针对反电势为理想梯形波与理想正弦波的永磁无刷直流电动机,分析了电机在方波驱动120°导通模式下的机械特性、电流波形、换相转矩脉动.推导了反电势为正弦波的无刷直流电动机在方波驱动120°导通模式下的机械特性表达式.通过对这两种电机电流波形的对比分析以及对两者换相电流的数学推导,给出了这两种不同反电势波形的无刷直流电动机在高速和低速时两者电流波形、换相转矩脉动差异的原因.建立了两种电机的仿真模型,仿真结果进一步验证了分析的正确性.实际工程中,无刷直流电动机的反电势波形很难达到理想的梯形波,介于理想梯形波与理想正弦波之间,该研究对无刷直流电动机的设计与控制具有一定的参考意义.     

无刷直流电动机转子退磁故障的检测方法

为了研究无刷直流电动机的转子退故障,基于Ansoft/Maxwell软件平台,设置转子退磁故障,建立求解电机反电动势的有限元模型;基于Ansoft/Simplorer软件平台,建立无刷直流电动机系统的仿真模型.在电机稳态运行下,对定子电流进行傅里叶分析,研究并建立基于定子电流监测转子退磁故障的仿真模型:退磁故障与特征频率的关系、退磁故障程度与特征频率幅值的关系.进一步,采用基于转矩常数估计的方法对无刷直流电机的转子退磁故障进行监测.仿真结果表明,在转速波动较小时采用定子电流分析法的效果更好,在转速波动较大时,采用转矩常数估计法可以在线监测无刷直流电动机转子的退磁故障.     

一种简单实用的电动自行车控制系统

对无刷直流电动机采用定子反电动势检测,使电动自行车控制系统设计简单,成本低,转换效率较高,其驱动方式采用轮毂式直接驱动,驱动电机采用外转子永磁无刷直流电机,控制系统采用模拟器件和逻辑器件产生６路驱动波形,功率转换采用ＭＯＳＦＥＴ管,转速采用反电势检测。     

变频直流电动机的工作方式

<正>问我们单位新进一台西门子变频直流电动机(1GG7401-5ZG40-1SV1-Z型),请介绍一下直流电动机的变频控制原理与工作方式。答变频直流电动机即无刷直流电动机,其定子绕组常为三相星形对称结构,与三相异步电动机的定子绕组十分相似,而转子装有永久磁钢。该电动机须由专门的变频器驱动。按照工作原理,无刷直流电动机必须要由转子     

电动机的变频调速原理(续)

二、无刷直流电动机的变频调速原理 无刷直流电动机是用晶体管换向电路代替电刷和换向器的直流电动机。有刷直流电动机的结构,磁极是定子,电枢是转子。无刷直流电动机的结构却相反,电枢是定子,磁极是转子。这就是说,无刷直流电动机的结构与永磁同步电动机结构相似。无刷直流电动机电枢绕组与三相交流电动机的定子绕组相同,而转子由     

T形转子无刷伺服电动机磁场的谐波分析

以36槽8极面装式无刷伺服电动机为例,采用Maxwell 2D有限元分析软件和MATLAB数学分析软件,分析了T形转子主要参数以及磁钢对谐波磁场的影响,为高速无刷伺服电动机T形转子的优化设计奠定了基础.     

无刷直流电动机的伺服控制

前言无刷直流电动机是近年来随电子技术的发展而发展起来的一种新型电动机。它用无接触的转子位置传感器和电子开关代替了传统的直流电动机中的电刷和换向器,从而消除了一般直流电动机中换向器的磨损、火花干扰等弊病,同时又保持了一般直流电动机的优良控制性能。特别在伺服控制的应用中,它能利用电机本身的特点,加上一些适当的控制线路,即能实现灵活的伺服控制。与一般直流伺服电动机加上一套测速发电机、功率放在器、伺服控制线路等构成的伺服系统相比,其优点就更为突出。但是无刷直流电动机因其转子是永久磁钢的,     

专利快讯

永磁圆筒型单极直流直线电动机;不需要电流传感器的交流伺服驱动器;永磁同步电机;内置磁铁式永磁同步调速电机转子;外置数模转换器的带传感器电动车无刷直流电机控制装置     

多极永磁无刷直流电动机瓦形磁钢气隙磁通密度的解析计算

利用永磁体的等效面电流法,求得多极平行充磁内外圆弧不同圆心不同半径瓦形永磁体在电机定子内表面产生的径向磁通密度的解析计算公式。通过对一台多相无刷直流电动机的解析计算结果与反电动势的实测值比较,验证了电磁场解析计算公式的有效性和正确性。推导给出的内外圆弧不同半径、不同圆心平行充磁瓦形磁钢产生气隙磁场的解析计算公式,解决了平行充磁瓦形磁钢难以获取平顶反电势波形的问题,提高了解析法计算永磁电机气隙磁场和参数的精度,为多极式无刷直流电动机优化设计及性能分析奠定了理论基础。     

一种新型的无位置传感器无刷直流电机转子位置检测方法

设计适应油井高温环境的无刷直流电动机驱动系统是一项重要的研究课题.本文介绍了一种新型的无位置传感器无刷直流电机转子位置检测方法.设计了通过定子绕组的三相端电压提取反电势的基波信号的新型电路,研究了一种与电机转速无关的固定相位滞后的开关电容低通滤波器,在电机转速变化的情况下,相位滞后90°电角度不变,得到无需相位补偿的转子位置信号,实现了无位置传感器无刷直流电机驱动系统的全硬件设计并成功地应用于油田测井高温、高速无刷直流电机系统,实验证明该方法是简单可行的.     

采用单相定子绕组的无刷直流电动机

无刷直流电动机用电子换向,例如晶体管替代了原来最易发生故障的机械换向器。长期以来该类电机由一个永磁转子和一个三相或四相定子绕组两部分组成。它的最大额定功率已达120瓦。但是人们可想像的结构最简单的无刷电动机只具有一个单相定子绕组。本文在对单相定子绕组无刷电动机初步测试及各类问题详细讨论的基础上介绍了它在特殊驱动场合的应用范围。单相定子绕组无刷电动机不但结构简单、成本低廉,而且电子线路的费用也可降少。至于这类电机存在的典型问题,例如存在不均匀的力矩“及可靠起动问题则可通过合适的方法来解决。直流电压为24伏及交流电压为220伏的单相定子绕组无刷电机应用一般能买到的晶体管可获得的功率为200瓦。     

电动自行车用无刷直流电动机驱动控制系统原理

电动自行车发展很快,已在不少城市推广。其中作为驱动动力的无刷直流电动机(通常为轮毂式)是电动自行车的核心部件。它一般采用三相对称绕组形式。转子由高性能多极钕铁硼永磁磁钢组成。位置传感器的定子(如霍尔元件)和电子换向开关电路相当于有刷直流电动机的换