五相混合式步进电机的齿层比磁导稳态仿真模型

文章提出了一种以磁链为状态变量的五相混合式步进电机仿真模型,这种模型取代电感和反电势而直接利用电机的齿层参数进行计算。本文对一台五相混合式步进电机(型号90BYG550A)进行了仿真分析,结果与实测很相近,这说明文中提出的模型是正确可靠的。作为齿层比磁导动态分析理论的基础,本文具有重要意义。     

五相混合式步进电机牵入特性的齿层比磁导分析模型

本文是步进电机齿层比磁导动态分析理论研究的第二部分。文章用步进电机齿层比磁导稳态计算模型计算出电机牵入过程中每一瞬间的各相电流值，然后用静态磁网络模型计算出这时的电磁转矩，将电磁转矩代入转子满足的运动方程来分析电机的牵入特性。本文给出了提高磁网络求解计算速度的方法，讨论了转子运动方程的解的收敛条件。本文对步进电机的动态分析理论研究有重要意义。     

混合式步进电机稳态运行时瞬时转矩的研究

利用混合式步进电机齿层比磁层动态仿真模型对一台五相混合式步进电机的瞬时转矩进行了仿真计算，分析了不同负载情况下时转矩的变化规律，以及系统磁场府能的变化对瞬时转矩的影响。     

增强型混合式步进电动机齿层磁场的向量位分析模型

本文提出用向量位分析增强型混合式步进电动机齿层磁场的边值问题,并介绍用有限元法求解时边界条件的处理方法,分析的步进电动机齿层区域包括:气隙、定转子齿层部分铁心和定子槽中水磁体。文中对不同情况下的齿层磁场分别进行了计算并作出其磁场分布图,可以形象地说明增强型混合式步进电动机齿层区域磁场的变化:还与标量位分析模型作了比较.证明两种方法的等效性。     

混合式步进电机稳态运行的同步仿真分析

本文提出一种将混合式步进电动机当作隐极式同步电机来分析的方法。由实验测出电机的同步电感、旋转电势系数等，然后列出电机绕组满足的状态方程，根据对称性确定相电流的初始值，最后解出电机的相电流和牵出矩频特性。文中给出了仿真计算的实例，并进行了实验校合，证明所提方法的正确性。     

步进电机的最佳齿宽

齿宽是步进电动机齿层几何尺寸中最关键的一个参量，对步进电动机的性能有至关重要的影响，本文齿层比磁导法为手段，通过对步进电动机的齿层结构尺寸整机进行优化设计，比较系统及全面地研究了齿宽对转矩及矩角特性的影响，从而得出了最佳齿宽的结论。     

基于齿层比磁导法的混合式步进电动机归一化设计

采用齿层比磁导法,建立了混合式步进电动机的等效非线性磁网络模型.根据磁网络的特点,提出了一种归一化的方法,利用“重复单元”对磁网络中的节点进行规范化编号,建立了通用的节点磁位方程组,使其对任意极数和相数的电机都适用.然后使用VC++ 6.0,编写通用的混合式步进电动机计算机仿真设计程序,并对5个机座号样机的保持转矩的仿真设计值和测试值进行了对比分析,验证了该方法的计算精确性、快速性和工程实用性.     

步进电动机的齿层比转矩和齿形优化

步进电动机的齿层比转矩是指单位铁心叠长、一个齿距范围的齿层区域产生的电磁转矩。它既是齿层磁压降的函数,又是定转子相对位置角的函数。本文在对齿层磁场进行有限元分析的基础上,提出了步进电动机齿层比转矩的概念及其计算方法,并建立齿层比转矩数据库供工程设计和计算时查用。利用齿层比转矩作为齿形优化设计的目标,能获得在同一齿矩下合理的齿宽和齿高等齿层结构尺寸,以使电机达到较好的静态性能指标。另外,又中还介绍了用齿层比转矩估计三相反应式步进电动机矩角特性的简单方法,应用表明,它能获得较为满意的结果。     

混合式步进电机磁网络模型的数学特征及数值算法

本文提出并证明了步进电机磁网络模型节点方程的系数矩阵具有对称正定性质,并用共轭斜量算法取代了以前的拟牛顿迭代法。共轭斜量法的优点是收敛域为全体实数,在角度步长和磁势步长放开的同时方法的收敛速度不受损失,从而使混合式步进电机的计算机辅助分析设计的计算时间大为缩短,为优化设计辅平了道路。另外,本文提出的结论和计算方法,对没有受控源且连通的、不含负电阻的线性和非线性电阻网络都是适用的。     

轴向分相混合式永磁步进电动机自定位力矩设计

研究轴向分相混合式永磁步进电动机自定位力矩的设计,并提出在定子参数、转子齿形参数和磁钢参数一定的情况下通过调整转子铁心长度进行自定位力矩设计的方法。通过实例样机表明,该设计为轴向分相混合步进电动机的研制提供了重要依据。     

反应式步进电机可变细分驱动电源的开发研制

通过对步进电机细分步距电流的分析,利用计算机优化电流与步距角之间的关系,研制出大功率线性直流稳压电源、ＭＣＳ－５１单片机驱动电源及相应的软件系统,实测表明此细分驱动电源运行可靠。     

开关混合式电动机系统的稳态分析模型

首次建立了三相开关混合式电动机系统的数字模型，并用电路分析法，从电动机的实际工作状态出发，导出了稳态运行时电源变压器输出电压、电流、电机绕组电流、电磁转矩、电磁功率及逆变器输入电流等瞬时值或平均值的表达式。给出系统稳态仿真计算方法，实验校核表明给出的模型和计算方法有足够的准确性。     

多相自励磁同步电机稳态下高频励磁建模与分析

多相自励磁同步电机具有起动转矩大,无需永磁体,且气隙磁场可调的优势,广泛应用于低速爬坡等短时特殊工况下的大转矩需求。作为一种新型电机,其励磁机理数学模型尚不明确,直接制约了该电机控制系统的发展。为此,针对该电机稳态下励磁展开研究,对自励磁同步电机的结构和高频励磁原理进行分析,研究了稳态下定子绕组中注入高频电流与转子励磁绕组上产生励磁电流之间的数学关系。基于此,获得电磁转矩表达式,并建立了该电机在静止和旋转两种坐标系下的运动方程。在旋转dq坐标系下搭建了MATLAB/Simulink仿真模型与ANSYS Maxwell有限元仿真模型,并进行对比分析,其结果验证了该数学模型的正确性。     

新型永磁球形步进电动机结构参数及转矩特性的计算与分析

介绍了一种新型永磁球形步进电动机的结构、工作原理,对电机的结构参数进行了深入分析。针对目前此类球形电机转矩计算的困难,基于麦克斯韦张量法推导并建立了有效的电机转矩计算模型,运用该方法对已知的电机模型进行分析,获得了典型的转矩特性。在此基础上对影响电机电磁转矩的主要结构参数进行了研究,并对典型的电机单步响应过程进行了仿真分析。通过合理设计电机的结构参数和电磁参数,可有效提高电机输出转矩,降低转动惯量,提高电机响应特性。所得结论为永磁球形步进电动机进一步的设计和优化提供了理论依据。     

两相混合式步进电机的滑模伺服控制研究

为了提高步进电机控制系统的动静态性能与系统鲁棒性,将滑模变结构控制引入步进电机的伺服控制系统中,设计两相混合式步进电机八扇区SVPWM分配方式,并设计滑模控制器使系统控制性能得到明显改善。利用Matlab/Simulink将其与工业上常用的细分控制方式进行对比仿真验证,结果表明滑模变结构控制与工业上使用的细分控制方式相比,具有响应快、抗扰动强、转矩波动小等优点,由此说明了滑模控制在步进电机伺服控制系统中的优越性。     

基于单片机的双步进电机协调运动控制器设计

二维运动系统在现实中应用广泛,文章介绍了一种二维运动系统的原理及实现,其中重点在于步进电机的驱动电路硬件与控制软件的设计,以及上下位机串口通信的实现.本设计的控制环节由AT89S52单片机和环形分配器PMM8713构成,单片机采用RS485标准的串口通信与上位机进行通信,利用PM M8713产生步进电机运行和正反转的控制信号.驱动环节采用UC3842实现恒流驱动,给出特定的脉冲驱动信号,驱动功率管进行开通和关断,使步进电机按照规定的轨迹和速度运行.