正弦PWM电压源逆变器供电的永磁直线同步电机低速负载性能

对于开环低速区由正弦PWM电压源逆变器供电的永磁直线同步电机(PMLSM)而言,与工作在高速情况的PMLSM负载性能不同,本文采用场路耦合时步有限元的方法研究PMLSM驱动水平运输系统的两种负载工况:轻载与重载.结果显示PMLSM工作在重载工况下的负载性能较轻载优,且电机的工作电流随着负载的增大而减小.仿真与实验结果验证了该方法的有效性及正确性.     

基于RBF神经网络的PID整定在直线驱动无绳电梯中的应用

为克服无绳电梯中直线驱动系统的常规PID参数只能离线调节的不足,提出了基于RBF神经网络的PID参数在线整定方法。首先从PMLSM动态数学模型出发,阐述了RBF神经网络原理及PI自整定的实现过程,给出了基于RBF神经网络的PMLSM控制系统框图。最后,借助MATLAB/Simulink软件对PMLSM控制系统进行了建模与仿真。仿真结果表明提出的方法鲁棒性强、转矩响应快速及转速超调量小,在直线驱动无绳电梯领域具有良好的应用前景。     

基于粒子滤波的永磁直线同步电机状态估计技术

蒙特卡罗粒子滤波在许多非线性非高斯问题中取得了成功的应用.针对永磁直线同步电机(PMLSM)的特点,将蒙特卡罗粒子滤波算法引入到PMLSM无传感器速度和位置估计中.用易于检测的电机端电压和端电流作为输入信号,采用粒子滤波算法实时地估计PMLSM的速度和磁极位置,得到矢量控制系统速度反馈信号和矢量变换角度.仿真结果表明,估计算法既具有较高的估计精度又具有相对少的计算量,可以满足PMLSM伺服系统无传感器控制需要.     

永磁直线同步电机应用现状综述

永磁直线同步电机(PMLSM)为核心的动力系统具有结构简单,推力体积比大,效率高,定位精确等优点,因此PMLSM的使用范围遍及工业运输系统、办公自动化及军事领域等。本文从数控机床、航空母舰飞机推动器、驱动火箭发射装置、电磁炮、水平运输驱动系统及垂直提升系统等方面阐述了永磁直线同步电机在其领域的发展应用现状。     

永磁直线同步电机边齿参数对定位力影响的分析与优化

使用有限元方法对永磁直线同步电机(PMLSM)进行二维建模,分析了初级定位力的变化规律,在此基础上,在初级两端各增加一个边齿,以边齿的齿长h、齿宽w及离最近绕组齿的距离d等为参数,分析了各个参数对定位力的影响,并以减小定位力绝对值的最大峰值为目标,设计正交优化试验获得了最优的边齿参数。最后对PMLSM原型和优化模型进行了动态性能的仿真分析。结果表明,优化边齿后PMLSM的定位力大幅降低,动态性能明显改善。     

基于脉振高频注入法的零低速永磁直线同步电机无位置传感器控制

针对零低速下永磁直线同步电机（PMLSM）的无位置传感器控制方法存在精度低、稳定性差、算法复杂等问题,提出了一种改进的脉振高频注入法的无位置传感器控制方法。在利用PMLSM饱和凸极性进行初步位置估计的基础上,提出了特殊位置校正和磁极判断的方法,从而简便地获得较为准确的动子位置,实现PMLSM零低速下的无位置传感器运行。在此基础上,利用Simulink对PMLSM无位置传感器控制进行仿真建模,并搭建样机试验平台进行试验验证。通过仿真和试验结果表明,所提方法可以准确、快速地检测出PMLSM动子初始位置和低速运行时的动子位置,保证电机平稳起动运行,且具有良好的位置估计精度和动态性能。     

永磁直线同步电动机直接推力控制的仿真研究

参照旋转电机直接转矩控制的研究方法并结合PMLSM的特点,建立了PMLSM直接推力控制系统的数学模型,详细介绍了本系统中的逆变器、磁链和推力滞环控制、磁链扇区选择及开关表单元,并在Matlab/Simulink环境下搭建了几个重要部分和整个系统的的仿真模型。仿真结果证明,PMLSM直接推力控制系统的结构简单,动态响应快...     

基于UKF的永磁直线电机进给系统位置与速度估计

Unscented卡尔曼滤波器(UKF)在许多非线性估计及控制问题中取得了成功的应用.针对永磁直线同步电机(PMLSM)进给系统的特点,将UKF引入PMLSM的位置与速度估计中,建立了基于UKF的无位置传感器PMLSM进给系统.通过迭代搜索分析滤波器参数对UKF估计性能的影响,并对噪声方差阵参数进行了优化.分别对PMLSM有位置传感器进给系统和无位置传感器进给系统进行了仿真研究.仿真结果表明,UKF具有较高的估计性能,基于UKF的的无位置传感器PMLSM闭环控制系统在宽的速度范围内具有较好的速度响应特性,对初始位置误差具有较快的收敛特性.最后通过实验验证了UKF算法在PMLSM的状态估计中的有效性.     

永磁直线同步电机出入端磁阻力齿槽分量分析

采用有限元法及间接法对PMLSM的动子在出入端时的磁阻力的齿槽分量进行分析.实际物理模型的初级铁心被分解为不含齿槽和包含齿槽但不包括端部的两FEA模型;采用间接法研究PMLSM原始模型及改变PMLSM的端部半填槽槽形后对电机动子在出入端处磁阻力齿槽分量的影响和变化规律.将分析结果与实验数据进行了比较,验证了方法的正确性及有效性,为PMLSM的性能研究及电机设计提供了理论.     

考虑端部效应的永磁直线同步电机键合图建模

为了分析永磁直线同步电机特性及搭建电机驱动机电系统全局模型,基于键合图法建立了PMLSM模型,并在模型中考虑了直线电机特有的端部效应特性.用类似于旋转电机的分析方法得到PMLSM的d-q轴模型,同时用互感在电流作用下产生的磁场描述端部效应导致的磁场畸变,给出PMLSM的等效电路图.按照键合图理论将等效电路图转化为键合图...     

有限元法在圆筒型直线感应电机瞬态特性分析中的应用

本文推导出了以磁感应强度为求解量的非线性涡流场方程及其有限元方程。采用电流耦合法得到了电压源激励下通用形式的非线性时步有限元方程。在有限元方程的推导中，提出了一种解决非均匀媒质间相对运动的新方法。利用所得方程对一台笼式圆筒型直线感应电机的瞬态特性进行了计算与试验分析。文中还对电机初、次级初始相对位置的变化以及电压初相角的变化对瞬态特性的影响进行了研究分析。     

Halbach磁场阵列的特性分析

提出了一种基于永磁同步平面电动机的Halbach磁场阵列.首先通过磁标势方程和边界条件对Halbach磁场阵列分布进行分析;其次用解析的方法分析磁场阵列的特性;最后用Halbach磁场阵列与Asakawa和Chitayat两种典型的磁场阵列进行特性比较,通过比较证明Halbach磁场阵列各项特性均有优越性.     

不对称运行永磁直线同步电动机稳态性能计算

从相方程式直接导出不对称运行永磁直线同步电动机的稳态模型 ,提出“二端口线电压等效电路”的方法分析不对称稳态运行该电机的性能。较好地考虑了铁心开断、边端效应、补偿绕组、三相绕组电流不对称等影响。计算结果与实验值吻合。它适用于供电电源、励磁电势对称的永磁直线同步电动机稳态运行性能的准确计算。也可进一步应用于其它类型同步电机的稳态计算     

高速长定子直线感应电动机的建模与仿真

从高速长定子双边直线感应电动机(double-sided linear induction motor,DSLIM)的基本原理出发,利用直线电动机的发射曲线和数学模型,采用动子磁场定向的控制原理,在Simulink环境下,建立了电机的数字仿真模型。用该模型分析电机的动态性能,得到了该类型电机的发射曲线以及电机电压、电流、压频比、功率因数、功率效率、能量效率等参数的变化规律,为脉冲供电系统和驱动系统的设计提供了重要的参考依据;利用该类型电机可以实现对大质量物体的发射。仿真结果与基于ANSOFT二维瞬态场计算的结果吻合较好,验证了该模型的正确性。仿真模型具有运算速度快、简单易行等优点,为该类电机控制策略的研究及具体实现提供了新的途径。     

基于场路结合模型的 深槽式单相直线感应电机特性研究

阐述了深槽式单相直线感应电机的结构特点和运行原理,提出了场路结合的分析模型(其中用有限元方法分析铁心叠厚范围内的磁场分布,用电路来等效初级绕组端部)。该模型包含多个电机初级和一个电机次级,既能计算电机堵动时的气隙磁场、推力、电容电压、次级的涡流功率等稳态特性,也能计算电机起动时的电流、速度、推力等动态特性;另外还可以分析电机结构参数与电容容量对电机性能的影响。分析结果表明,该电机具有起动电流小、电容电压大等特点。样机实验结果与分析结果相一致,表明了该分析模型的有效性。     

无槽永磁直线同步电动机永磁体对电磁推力的影响

建立无槽式永磁直线同步电动机分层解析模型,以矢量磁位作为求解变量得到励磁磁场和电枢反应磁场的二维解。分析该电机永磁体结构对电磁推力的影响。用有限元法验证解析结果,两种方法所得结果吻合较好,表明方法可行。     

基于等效面电流法表面贴磁圆筒型永磁直线电机磁场研究

气隙磁场是表面贴磁式圆筒型永磁直线电机的重要参数,它对该种电机的推力密度、效率等性能影响很大。通过建立等效面电流模型得出了计算气隙磁场的准确解析公式,再与有限元法计算结果进行对比,得出了该解析法有效的结论。     

直线同步伺服电动机磁场方向的确定

文章首先分析直线同步伺服电动机确定磁场方向时所存在的问题。然后，提出一种在线数字辨识方法确定磁场的方向，并与传统方法相比较，说明其优越性。最后，采用所提出的方法对一台自行设计制造的永磁同步直线电动机磁场定向，实验结果证明本方法是正确可行的。     

永磁直线力电机的特性计算

介绍了一种新型的永磁直线电机,该种电机的特点是单线圈激励,动子可双向运动;励磁电流较小,电磁推力较大;电磁时间常数较小,动态响应较快。文章运用磁路法和有限元法来分析计算这种永磁直线力电机的电磁推力-位移特性,两种方法下得到的结果基本一致,证明了磁路法的正确性和简单性。