Virtual test system for permanent—magnet DC motor

In order to obtain the primary parameters and operating characteristics of a DC motor without directly measuring its torque and rational speed,it is proposed to use a PC and a data acquisition card to acquire both the dynamic and static data of armature current to establish the performance of a DC permanent-magnet motor.The accuracy and validity of this virtual test system proposed were verifield by comparing the measurements made with the system proposed with the measurements made with conventional torque meters.It is concluded from the results of comparison that from the mathematic model established for the DC permant-magnet motors,both major parameters and operating characteristics can be directly established for the DC motors without measuring their torques and rotational speed,a perfect on-line measurement and test system has been established for the DC permanent-magnet motors using the theory of virtual test system.The system proposed feature shorter test time,higher efficiency and lower cost.     

正弦BLDC电动机力矩性能分析

利用Ｐａｒｋ变换,根据ｄ－ｑ坐标系下正弦ＢＬＤＣ电动机的力矩公式,分析了正弦ＢＬＤＣ电动机的力矩波动,导出了定子三相电流存在直流偏置、幅值误差和相位误差导致的力矩波动成分表达式。实验样机,对有直流偏置、幅值误差和相位误差的电动机定子绕组电流对应的力矩波动情况进行了测试,分析了力矩波动成分与电动机参数的关系,理论分析与实验结果的对比为正弦ＢＬＤＣ电动机的力矩波动抑制提供了依据。     

双定子液压马达差动连接转矩脉动分析

随着液压技术的不断发展,液压传动在各行业得到了广泛应用,同时也对液压马达输出转矩脉动特性提出了更高的要求。目前广泛使用的液压马达均是一个转子对应一个定子,无法实现液压马达的差动连接来满足复杂工况的需求。双定子液压马达因其特殊的结构形式,可在一个壳体内形成内外两组液压马达,可实现液压马达的差动连接。作者基于双定子液压马达结构形式及其差动连接原理,分析得到双定子液压马达差动连接时内、外马达之间的具体关系,即双定子液压马达差动连接时内马达由外马达驱动旋转,实现了泵的工作原理,并将其排出的油液输入到外马达中。在此基础上,深入分析了内、外马达的理论流量和理论转矩,并通过分析内、外马达的瞬时流量,得出马达瞬时转矩的变化情况,进而利用波动系数分析出在内马达输出脉动油液影响的前提下,双定子液压马达输出转矩波动性的一般规律,利用Matlab软件仿真得出不同滞后角φ₀所对应的双定子液压马达差动连接时输出转矩曲线。并搭建了双定子液压马达差动连接试验平台进行试验。结果表明：滞后角对双定子液压马达差动连接时输出的转矩脉动具有很大影响,可以通过合理调整滞后角使双定子液压马达差动连接时输出的转矩更平稳。研究结果可为双定子液压马达差动连接的设计与应用提供参考。     

改进蚁群算法及其在永磁同步电机设计中的应用

蚁群算法是一种新型的模拟进化算法，该算法通过模拟蚂蚁觅食的方式，使一定数量的蚂蚁在解空间内进行随机搜索，对路径上蚂蚁释放的信息素进行更新，按照转移概率决定前进的方向，最后收敛于全局最优解.对蚁群算法的模型进行了改进以提高其全局寻优速度，用国际标准函数对改进算法进行验证，并对一台15 kW的永磁同步电机进行优化，取得了满意的优化结果，为永磁同步电机的设计提供了一种新的有效方法.     

换相时间对永磁无刷直流电机转矩脉动影响的分析

介绍了永磁无刷直流电机换相转矩脉动变化过程。根据影响电机换相转矩脉动的因素,给出了减小电机转矩脉动的解决方案,以使电机运行更加平稳。通过实验波形证实本结论分析正确,可以为电机减小转矩脉动作为参考。     

永磁机构的微机控制系统

利用ＣＰＵ技术,对配有永磁操动机构的真空断路器控制回路进行了研制,通过信号采集和处理,实现了电器的智能控制,并与上位ＰＣ机通讯传递数据,生成报表。     

异步起动永磁同步电动机的负载性能

以1台18.5 kW,6极切向式三相异步起动永磁同步电动机为例,建立永磁电动机负载磁场的数学模型,给出求解域和假定条件下的有限元方程,采用内外双迭代有限元法求解负载电磁场,更准确地计算负载转矩和负载电流,分析了隔磁磁桥尺寸变化和永磁体尺寸变化对负载参数的影响.     

永磁同步双转子/双定子电机转速的模糊控制

针对混合动力电动汽车电机的快速响应问题,首先在分析传统的永磁同步电机数学模型的基础上,建立了永磁同步双转子/双定子电机数学模型。结合人工智能中的模糊控制方法,设计了该型电机的转速模糊控制器。MATLAB仿真结果表明,转速模糊控制方法优于传统的转速控制,具有转速响应快、震荡小的特点。研究结果对在混合动力电动汽车中开发永磁同步双转子/双定子电机的控制系统具有重要意义。     

永磁直线电机伺服系统模型参考离散滑模控制

针对高精度永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统存在的参数变化、端部效应和负载扰动等诸多不确定性问题，设计了模型参考离散滑模(MRDSMC)位置跟踪控制器.将伺服问题转化为调节问题，并采用一步延迟扰动近似来补偿未知扰动，此外，为了抑制由高频未建模动态引起的抖振，在MRDSMC设计中加入低通滤波器.理论推导与仿真结果表明，该方案能有效地抑制PMLSM伺服系统的参数变化和阻力扰动的影响，具有很强的鲁棒位置跟踪性能.     

机床转台直接驱动力矩电机的转矩优化设计

针对精密数控转台伺服直接驱动用多极永磁力矩电机的特殊应用问题(要求电机有较大的转矩密度且较小的转矩波动),在分析该种电机的特殊结构的基础上,提出一种新型不等齿顶宽结构,以提高绕组利用系数,加大电机的转矩密度;并采用转子斜极的方法,可在有效消除转矩波动的同时,电机仍保持较高的绕组利用系数.对提出的两种方法分别进行了理论公式推导验证,用有限元仿真方法与传统等齿顶宽结构直极电机作比较,说明了所述设计方法的合理性和有效性.样机实测结果验证了理论分析的正确性.     

直线电机的推力波动及其抑制方法

在高精度微进给数控机床伺服系统中，需要对永磁直线同步电动机(PMLSM)的推力波动进行补偿和控制．目前虽然出现了多种抑制推力波动的方法，但均存在一定的困难．对永磁直线同步电动机的推力波动情况进行了概述．并就抑制永磁直线同步电动机推力波动的措施，从优化永磁直线电动机的设计和采用适当的控制策略两方面进行了总结和阐述．     

机械变磁通永磁同步电机发展综述

机械变磁通永磁同步电机是利用机械传动方式实现磁场调节的一类新型永磁电机.通过引入机械调磁及机械变磁通永磁电机的概念,提出了几种典型拓扑结构的机械变磁通永磁同步电机,分析了新型电机的工作磁路与运行原理,并给出了各类电机综合特性的定性比较分析.结果表明,相对于其它几类机械变磁通永磁电机,转子错开式机械变磁通轴向磁场永磁同步电机拓扑结构具有弱磁效果较好、漏磁系数较小、效率较高和制造工艺较简单等优势.     

直线压缩机驱动电机功率因数的分析

为了确保电机具有高的功率因数和良好的工作性能，通过理论计算和实验研究分析了直线压缩机驱动电机功率因数的几个重要影响因素，如角频率比、阻尼比.数学模型包含了机械系统、电磁系统以及压缩气体的热力学系统，为简化计算，对该模型进行了线性化处理.计算和实验结果显示,工作频率和阻尼比是最重要的影响因素.当电机工作频率位于机械系统共振频率附近时，功率因数具有极大值，随着阻尼比的增加，高功率因数区域变大.空载和带负载条件下的实验结果与理论分析基本一致。最高功率因数都在0.96以上.     

开关磁阻电动机驱动系统的仿真研究

采用一种新的计算机辅助分析方法，对开关磁阻电机驱动系统进行仿真研究，建立驱动系统主要电路仿真模型，得出驱动系统主要电路相电流，电磁转矩等特性曲线，使系统设计和研究分析的更加直观，精确和实际。     

三自由度行波型超声波电机的静力学分析

从三自由度行波型超声波电机的驱动原理与基本结构出发，使用变换矩阵得到了定转子的位置变换关系，进而分析了球转子的受力情况，并给出了定转子接触圆周的接触力方程.根据球转子和各个行波定子的力平衡方程，得到了球转子球心的微位移和行波定子的轴向压紧量与行波定子的轴向压紧力的关系方程.仿真分析表明，对电机定子施加对称的压紧力、增大定子轴线与基本坐标系轴线的夹角和减小定子半径，能够减小定转子接触圆周上定子与转子不相互接触的区域，使电机性能得到充分发挥.     

Indirect Measurement of Torque Ripple for Permanent Magnet Brushless DC Torque Motor

ＩｎｄｉｒｅｃｔＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆＴｏｒｑｕｅＲｉｐｐｌｅｆｏｒＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔＢｒｕｓｈｌｅｓｓＤＣＴｏｒｑｕｅＭｏｔｏｒＳＵＮＬｉ；ＺＨＡＮＧＺｈｉｚｈｏｎｇ；ＬＵＹｏｎｇｐｉｎｇ（孙力）（张志忠）（陆永平）（Ｄｅｐｔ．ｏｆ...     

微型超声波电机定子振动特性有限元分析

利用有限元法对齿状环形行波型微超声波电机定子的振动特性进行了计算分析.建立了定子弹性体和压电体耦合的有限元模型,利用SOLID45单元将定子编制成ANSYS有限元软件的宏文件,以便于改变定子尺寸并自动生成相应的有限元模型;探讨了不同结构参数对压电定子动态性能的影响,得到了各结构参数对压电定子模态频率的影响曲线.研究结果表明,定子弹性体与压电体之间的胶粘层对定子模态频率的影响很小,在分析过程中可以忽略;定子的振动主要以弯曲模态为主,其振动频率随压电陶瓷和定子环厚度的增加而增大,随定子齿高、齿数和内径的增加而减小.     

永磁直线伺服电机的磁场分析及优化设计

介绍了一种圆筒型永磁直线伺服电机,电机次级采用轴向磁通结构,初级采用无铁心空心式绕组设计,完全消除了传统有铁心永磁电机固有齿槽效应所引起的推力波动问题.该结构电机的输出推力稳定性主要与电机气隙磁场分布的正弦程度有关,提高气隙磁场分布的正弦性是改善电机伺服性能的重点.通过对电机磁场进行有限元分析,研究了电机次级永磁体宽度和半径2个主要尺寸对气隙磁场分布的影响,并给出了这2个主要尺寸的最佳取值.经过优化设计,电机的气隙磁场分布得到了改善,磁场谐波分量大大降低,输出推力更加稳定,伺服性能得以提高.     

Analysis and Reduction of Cogging Torque in PM Torque Motors

ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＲｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＣｏｇｇｉｎｇＴｏｒｑｕｅｉｎＰＭＴｏｒｑｕｅＭｏｔｏｒｓＬＵＹｏｎｇｐｉｎｇＣＵＩＹｕｅＬＩＵＹａｎｂｉｎ（陆永平，崔，刘彦彬（Ｄｅｐｔ．ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓ...     

低速直驱永磁同步电动机及其起动性能研究

利用低速直驱永磁同步电动机(PMSM)的一些电磁设计公式,结合低速电机的设计特点,完成了电机结构设计、参数计算以及工作特性和起动特性的分析,最终确定了方案.采用Ansoft电磁分析软件,通过场路耦合的计算方法,计算了电机瞬态性能参数,并通过不断地调整设计值,得到电磁设计方案.实验结果表明,低速直驱低速大转矩永磁同步电动机实验所得数据和应用程序设计结果基本一致,证明了程序的正确可行、简单方便.该研究对于进一步完善永磁同步电动机的设计具有重要理论意义和工程价值.