航空用永磁无刷电机复合驱动中转速波动研究

研究了航空EMA用永磁无刷电机正弦波/方波复合驱动策略,推导了永磁无刷电机在驱动方式切换时的转速动态方程,分析了影响切换过程中转速波动的主要因素。建立了永磁无刷电机复合驱动的仿真模型和实验平台,仿真和实验结果表明,正弦波/方波复合驱动时的转速波动可以控制在允许的范围内,验证了复合驱动控制策略的有效性。     

两种驱动方式下永磁直线开关磁链电机的研究

永磁开关磁链电机数学模型可以等效为永磁无刷电机,普遍采用方波驱动方式。在有限元基础上分析6/7极直线式磁链电机反电势波形,采用方波和正弦波驱动方式,比较两种方式下的电流、电压、平均推力大小及波动系数,计算不同方式下电机铜耗、铁耗以及永磁铁涡流损耗。仿真表明:在同一速度下,两相导通方波方式下的推力小于正弦波驱动方式下的力,同时总损耗也小于正弦波驱动方式下损耗,可以在不同应用场合中选择不同驱动方式。     

新书推荐

《永磁无刷电机及其驱动技术》作者:(美)R.Krishnan著柴凤等译机械工业出版社ISBN:978-7-111-40054-7定价:110.00元《永磁无刷电机及其驱动技术》全面阐述了现代永磁交流电机系统的设计及驱动控制思想。作者从永磁材料的基本特性讲起,详细介绍了永磁交流电机的常规结构和近年来兴起的特殊结构及其设计分析方法;对正弦波永磁同步电机和方波无刷直流电机的驱动控制策略都     

航空EMA用永磁无刷电动机复合驱动控制策略研究

正弦波驱动与方波驱动是永磁无刷电动机的两种主要驱动方式,各自已经形成独立的控制思想体系,但是方波驱动方式下存在低速转矩脉动较大的问题,而在正弦波驱动方式下出力又较小,不能满足航空用大功率作动系统的需求。针对这一问题,结合两种驱动方式各自的优点,以航空机电作动器(EMA)的主要执行部件永磁无刷电动机为控制对象,致力于研究并设计一种独特的复合驱动系统,电机以正弦波驱动方式起动,并在高速时切换至方波驱动方式。仿真结果证明:该方法能够有效减小低速转矩脉动,并且由于高速时采用了方波驱动方式出力更大,能够有效提高永磁无刷电机的效率,为航空EMA用永磁无刷电动机的高精度、高效率控制提供了一种可供参考的新思路。     

基于Hall位置检测永磁无刷电机复合驱动研究

研究了基于Hall位置传感器的永磁无刷电机低成本方波/正弦波复合驱动系统。在讨论了永磁无刷电机转子位置估算与信号校准问题的基础上,分析了电机不同驱动模式下的切换原理和过程优化方案。为了提高状态切换过程控制的鲁棒性,引入了一种自适应模糊控制器,对交轴电流指令iq进行模糊增益补偿,维持切换前后电磁转矩不变,抑制系统状态切换过程中的转速波动。样机实验表明,所研究的永磁无刷电动机复合驱动系统在低速区进行方波驱动,转矩输出能力强;高速区进行正弦波驱动,运行更平稳;驱动模式切换过程平缓、可靠性好。     

电动汽车用转子永磁型无刷电机与控制系统容错技术综述

转子永磁型无刷电机具有效率高、功率密度高、控制灵活等特点,在电动汽车领域得到广泛应用。电动汽车对电机驱动系统可靠性有很高的要求,容错技术是提高电机驱动系统可靠性的重要途径。从电机结构容错设计和容错控制策略两方面对转子永磁型无刷电机系统容错技术进行系统地阐述和分析。在电机设计方面,通过电机的相间隔离设计和增加辅助励磁源设计来分析电机绕组故障与永磁体退磁故障容错技术;在电机控制方面,采用相应的容错控制策略来讨论电机绕组故障和永磁体退磁故障以及电机驱动系统中逆变器故障容错技术。最后,指出目前容错技术存在的主要问题以及未来发展方向,为电动汽车用电机驱动系统容错技术研究工作的进一步开展提供了参考。     

新型永磁复合电机研究

永磁无刷电机内嵌到同心式磁性齿轮中,形成新型永磁复合电机。电机为内定子外转子结构,外转子输出低速大转矩,适合直接驱动。采用数值解析结合法计算复合电机磁场,电机三层气隙区域无网格剖分,内外转子可自由转动,方便感应电动势计算。电动势计算波形和实验波形比较,取得很好的一致。     

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。     

企业之窗

动态消息 永磁电机及无刷电机应用技术报告会在沪召开 由中国电工技术学会微特电机专业委员会、中国电子学会微特电机专业委员会、中国电子元件行业协会微特电机及组件分会和电子部微特电机专业情报网联合召开的永磁电机及无刷电机技术与信息报告会日前在上海落下帷幕。来自全国各地的121个企业、130名代表出席了该会。 随着生产的发展,永磁电机及无刷电机在微特电机中的占有量已达到70％,其生产和制造技术的发展异常迅速。永磁式无刷电机的推广应用,极大地改善着各类电气设备的性能。它的应用,为我们机械行业开发汽车电机及家电用无刷电机提     

新书介绍

<正>《永磁直流无刷电机实用设计及应用技术》是一本介绍无刷电机基本知识和理论,以及无刷电机、永磁电机实用设计的书籍,由邱国平、丁旭红先生编著,上海科学技术出版社出版。该书介绍了无刷电机的基本知识,站在新的角度介绍了无刷电机内部和外部特征,介绍了分数槽集中绕组和大节距电动机的相关内容,特别是对无刷电机的机械特性,主要常数和     

永磁无刷电机对拖系统仿真分析

针对两台结构相同分别作为电动机和发电机的永磁无刷电机进行研究,两台电机对拖运行,电动机由PWM型逆变器驱动,发电机以三相Y形联接电阻箱为负载,仿真了三种等效电压相同,不同PWM占空比情况下的电动机和发电机的电流。发电机电流通过有限元法仿真得到,电动机电流利用反电势查表法通过有限元和MAT-LAB的联合仿真得到。仿真结果与实验结果相吻合,并在此基础上对对拖系统进行了损耗分析。通过研究发现,电动机和发电机的损耗并不相同,造成对拖运行的两台相同的电机发热不同。     

基于Matlab/Simulink的双凸极永磁电机建模与仿真

双凸极永磁电机（DSPM）是一种新型交流无刷电机。该文在分析其工作原理和数学模型的基础上，利用Matlab／Simulink。针对1台8／6极双凸极永磁电机进行建模和仿真。仿真结果合理、有效。为DSPM调速系统优化提供了有效方法。     

直流永磁电动机的发展趋势

多年来,在控制和驱动系统中采用直流永磁电机还是交流电机的问题,一直争论不休。最近,美国Electronicast公司的研究人员根据美国国内的市场销售情况和技术发展趋势,认为直流小电机的销售量将有较大增长,几年前被交流电机夺走的市场将会重新夺回来;在快速发展的直流永磁电动机中,无刷电机又比有刷电机发展得更快。下表列出七种直流永磁电机的销售前景。     

国内外动态

永磁电动机的“双无”控制技术；新型永磁无刷电动机；采用IPM永磁电动机的驱动装置；无刷电机；新无刷同步发电机；直线电机。     

永磁直流无刷电机设计混合型专家系统的研究

提出了一种基于人工神经网络技术永磁直流无刷电机电路参数精确预测方法。在些基础上,将人工智能技术与电机设计技术结合,开发了永磁直流无刷电机设计混合型专家系统。     

电动车用永磁同步电机研究状况

随着电动车技术的日益发展,对驱动电机的研究也随之深入.在各种电动车驱动电机中,永磁同步电机是发展方向之一.对电动车用永磁同步电机研究较多的国家主要有日本、美国和欧洲一些发达国家.文中介绍了国内外电动车驱动用永磁同步电机的研究发展状况.     

基于开关型霍尔位置传感器的永磁同步电动机正弦波驱动

提出了一种基于三个开关型霍尔位置传感器的位置估算方法,能使电机在相对低速条件下稳态运行,拓展了电机的调速范围。详细分析了电机在动态运况下,如何准确估计转子的位置,实现永磁同步电动机正弦波驱动。实验结果表明,该控制方法在满足永磁同步电动机正弦波驱动要求下能实现大范围调速,有效抑制转矩脉动,电机运行平稳。     

永磁无刷直流电机齿槽力矩分析

随着电力电子技术、永磁材料和微机控制技术的发展,永磁无刷直流电机得到了迅速发展,越来越多的应用于工业控制领域例如：电动汽车、数控机床、机器人制造等。然而,齿槽力矩的存在引起的震荡和噪声等问题使得永磁无刷电机很难应用于低速直驱控制系统中[1]。本文的目的是通过有限元法研究电机设计过程中,影响齿槽力矩的主要设计参数,从而得到优化永磁无刷电机齿槽力矩的方案。     

最新技术

最新的驱动电机技术香港德昌电机近日宣布推出一款用于洗衣机的Flux Multiplier TM驱动电机产品线。该款Flux Multiplier驱动系统是基于内置式永磁无刷电机技术而设计的。该驱动系统配备了智能电机控制器,可以输出30:1的甩干/洗衣速比,支持多种洗涤模式。Flux Multiplier电机具有寿命长,效率高,运行噪音低等特性。相比传统的感应电机,该款高效驱动电机的能耗降低了40%,超越了A+++和Energy Star节能标准。     

一种基于神经网络的无刷直流电机模型及仿真

稀土永磁无刷直流电机气隙磁密是非线性分布的，在建模时假设为理想的正弦或梯形分布，这与实际有较大误差。本文通过分离变鞋，用人工神经网络非线性逼近的特性，对气隙磁密波形进行逼近，从而建立较为精确的无刷电机模型。在MATLAB／SIMULINK下的仿真和实验结果证明其正确性。稀土永磁无刷电机的广泛应用，对电机的控制系统和优化设计提出了新的要求。稀土永磁无刷直流电机按气隙磁场密度的分布，分为正弦无刷电机和方波无刷电机。理论计算：气隙磁密正弦分布时电机转矩波动可达0．14，而方波可以为0。对无刷电机及其控制系统建模仿真时，假设气隙磁密按正弦或梯形分布，并沿用直流电机理论推导其线性模型。事实上稀土永磁电机，受转子结构等因素影响，充磁后的气隙磁场是近似的正弦或梯形，不可能为矩形，再加上电枢反应，气隙磁密只能是非线性分布。所以传统的无刷电机模型只能反映理想正弦或方波的运行特性，与实际相差较大，时于需要高精度仿真时，该模型达不到要求。为此，本文从电路方程中分离出气隙磁密这一非线性量，通过人工神经网络进行逼近，得到含有神经网络和线性状态方程的无刷电机模型，其中气隙磁密曲线可通过实测或理论计算得到。该模型适合各类无刷电机的性能预测和控制系统仿真，精度较高。