仪表用磁滞同步电动机的设计和制造

1　引　言磁滞同步电动机是一种交流电动机 ,转子是由磁滞材料制成的磁滞转子 ,定子上开槽 ,槽内根据需要可以分布不同形式的绕组。电机的旋转是靠定子旋转磁场的作用 ,使转子产生磁滞转矩 ,将电动机起动并牵入同步运行。与其它同步电动机相比 ,磁滞电动机具有良好的起动性能 ,一般 ,磁滞电动机的力能指标不高 ,它的起动电流与额定工作电流相差不多 ,在电源电压和负载发生波动时 ,仍能保证转速不变。磁滞同步电动机的结构简单 ,运行可靠 ,噪声很低 ,广泛用于起动性能好、转速保持不变的同步传动装置中。磁滞同步电动机主要应用在仪器仪表行…     

永磁同步电动机无传感器技术的研究

介绍了一种永磁同步电动机转子位置的检测方法.利用磁链、电流、电压各空间矢量间的特定关系,根据检测到的定子电压和电流,估算出定子电流所产生的磁链幅值和相角,以及定子合成磁链的相角,从而估算出永磁同步电动机的转子角.据此设计了一个无传感器永磁同步电动机调速系统.最后对该控制系统进行了仿真,仿真结果表明,该检测方法简单可行,检测模型运行于电机10%额定转速以上时有较高的精度.     

基于UKF的永磁同步电动机无传感器矢量控制研究

针对扩展卡尔曼滤波状态估计为有偏估计,对模型误差鲁棒性差等问题,将无轨迹卡尔曼滤波引入永磁同步电动机控制中,研究了基于无轨迹卡尔曼滤波的永磁同步电动机无传感器矢量控制策略,利用永磁同步电动机dq坐标系下的非线性模型和无轨迹卡尔曼滤波技术建立了无轨迹卡尔曼观测器,该观测器不需要电机机械参数和电机转子初始位置信息,可以实时估计电机定子直轴电流、定子交轴电流、转子位置和转速.仿真研究表明,所设计观测器能准确估计电机直轴电流、交轴电流、转子位置和转速,具有较好的速度响应特性,并对转子初始位置误差具有较快的收敛特性.该观测器也对系统参数摄动、外部干扰、测量误差、过程噪声和测量噪声具有很强鲁棒性.     

冰箱电机与电流起动继电器的配合

冰箱电机为单相异步电动机,定子上,一般装有两个绕组,一个是运行绕组,另一个是起动绕组,转子为笼型。这种冰箱电机的功率都比较小,一般都在1kW 以下。当单相异步电动机仅仅是运行绕组通入交流电时,定子中产生的是一个脉动磁场,这种脉动磁场可看做是由两个旋转磁场合成的。由于它们的转速相同,都等于同步转速 n=     

新型实心转子电动机

本文报导了一种新型实心转子感应电动机.这种电机在起动时具有实心转子电动机的特点,但其运行性能得到了很大的改善。这种电机有一个筒形实心转子,转子外壳表面光滑无齿槽,而内表面装有笼型绕组。这种电机有两个通常的多相定子。其突出特点是起动转矩与惯量的比率高、单位体积的转矩大而且能够在三种不同的转速下运行。这种电机的运行性能得到了实验验证。     

变频电机的转差率

<正>问异步电动机的转差率s=(n1-n)/n1(n1为定子旋转磁场转速,n为转子转速)。定子旋转磁场的转速和电网频率严格对应称为同步转速。请问,是不是变频电机在对应频率下的转速就是同步转速?不存在转差率问题?答变频电机上的电源频率不是电网频率50 Hz,而是可以在适当范围变动的变频器的频率。大多数变频电机还是采用一般的异步电动机,只是它的转     

基于MRAS的PMSM无速度传感控制

为精确实现对永磁同步电动机转速的辨识,提出一种基于变结构MRAS的转速识别方法,通过建立PMSM的数学模型,以电机本体作为参考模型,采用定子电流作为可调模型的方法,在参考模型自适应的基础上,加入滑模变结构控制,设计滑模观测器.在MATLAB/Simulink中对整个永磁同步电动机无速度传感器模型参考自适应系统进行仿真试验,通过对转子实际转速和估计转速曲线的观测和比对,以及对转速误差曲线分析,得出该系统能够精准估算出转子转速,具有较好的静态性能的结论.     

同步电动机失步保护及带载自动再整步装置的研制

一、前言同步电动机的运行要求其转速与电网频率间保持严格同步。但由于电网电压、频率、被拖动负载的波动及其它电气故障造成的各种干扰,当扰动的量值超过电机的稳态界限时,将导致电机失步,造成生产中断、产品报废,电机损坏及其它重大事故。因此必须有相应的失步保护装置以保障同步电动机的安全运行。国内通常采用定子过负荷保护兼作失步保护。实践证明,除少数情况外,此种保护在电机失步时并不能保障电机的安全。其缺点是:     

基于分段PI调节器的模型参考自适应永磁同步电动机全转速范围无传感器控制

针对永磁同步电动机单一无位置传感器控制方法难以满足全转速范围运行要求、且起动阶段特殊等缺点,该文提出一种基于分段PI调节器的模型参考自适应控制(model reference adaptive system,MRAS)方法。利用该方法,电机可以在全转速范围条件下得到较好的控制效果。此外,文中利用PWM驱动信号占空比与直流母线电压重构定子三相反电势,可以使电机在任意角度闭环起动并能稳定运行在低转速下。最后,以带有风机负载的1.5k W内置式永磁同步电动机为研究对象进行Matlab仿真和实验,实现了基于此方法的全转速范围控制,证明了该方法的有效性。     

先进的采矿电气技术（续）

2.同步电动机传动只有当额定转速恒定、且允许用小初始负载转矩(空载转矩)起动的情况下,才可以使用用三相同步电动机拖动的电动机传动,如泵和压缩机的运行.只有在大额定功率时,同步电动机的有用特性才能得到证明.所以,同步电动机主要用于中等额定电压,如5kV、6kV和10kV.同步电动机除了电机通常使用的三相定子绕组外,在转子磁极上还有特殊的直流励磁绕组.三相同步电动机的示意图如图75所示,该图也绘制了电机的转速和转矩特性曲线.     

基于磁链叠加高频信号的PMSM速度位置观测法北大核心

针对永磁同步电动机能够在零低速条件下实现无传感器运行,提出了一种高频定子磁链注入方法来对电机运行中的速度与位置信号进行提取。在控制系统本身要对转矩以及定子磁链观测的基础上,利用该优势建立负载角观测器并推导位置误差角计算方法,最后使用锁相环原理提取出转子的位置及运行转速。仿真表明,该方法可以实现在永磁同步电机低速下转子速度位置的准确观测,同时在转速与负载突变的情况下也有稳定的观测结果。     

基于磁链叠加高频信号的PMSM速度位置观测法

针对永磁同步电动机能够在零低速条件下实现无传感器运行,提出了一种高频定子磁链注入方法来对电机运行中的速度与位置信号进行提取。在控制系统本身要对转矩以及定子磁链观测的基础上,利用该优势建立负载角观测器并推导位置误差角计算方法,最后使用锁相环原理提取出转子的位置及运行转速。仿真表明,该方法可以实现在永磁同步电机低速下转子速度位置的准确观测,同时在转速与负载突变的情况下也有稳定的观测结果。     

利用串级联接调速原理的变极起动绕线转子感应电动机

提出了一种起动时利用转子串级联接调速原理的新型变极起动无刷绕线转子感应电动机。这种新型电机依靠定子绕组切换不同的极数来进行起动和正常运行两种工作状态的转换。与常规变极起动电动机不同的是，新型电机按极数q1起动，但其同步转速对应极数为q1 q2，运行极数为p，因此只要选取p=q1 q2，起动时可以直接起动至额定工作转速，从而避免了起动完毕转换至额定工作状态时可能产生的冲击电流。又因为转子上无滑环电刷，从此新型电机可以做到运行性能好于普通绕线转子电机。文中分析了新型电机的工作原理，并进一步提出了其单绕组实用方案构成思路，给出了6极起动，8极运行的一种单绕组方案，试验测定了其在起动极和正常运行极下的转矩-转速曲线。     

高速永磁同步电动机无速度传感器矢量控制

研究了一种以定子电流为状态变量的高速永磁同步电动机无速度传感器模型.该速度传感器将参考模型q轴电流与可调模型q轴电流之差作为误差信号送入PI调节器调节后得到估计转速.为了确保特殊结构的高速永磁同步电机参数计算的准确性,建立了其场路耦合模型,并利用该模型计算了电机的交、直轴电感、转子磁链等参数.在此基础上进行了无速度传感器矢量控制仿真,仿真结果结果表明所提出的控制方案能准确检测高速永磁同步电动机的转子位置和转子速度,电机高速运行时具有良好的动态和稳态运行性能.     

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.     

浅谈同步电动机的特点与启动

随着工业的迅速发展,一些机器要求的功率越来越大,例如空气压缩机等。它们本身无调速的要求,如果采用同步电动机拖动它们,就更为合适,这是因为同步电动机比之异步电动机有许多优越性。同步电动机的特点一、恒转速性同步电动机的转速与其定子电流频率有严格关系[见公式(1)]是与异步电动机的重要区别之一。(1)式中n是同步电动机的转速,f是定子电流的频率,P是转子磁极对数。     

自起动永磁同步电动机稳态运行鼠笼电流分析

通过理论分析和有限元仿真,对定子绕组采用△联接的自起动永磁同步电动机的气隙磁场、转子阻尼绕组的电流、转矩、转速、损耗等进行分析,可以得出定子绕组采用△联接时,不仅会大大增加稳态运行时的转子铜耗,还会引起转矩、转速的波动。因此,定子绕组应慎用△联接。将△联接与Y联接的电机做了对比分析。     

基于转子电流的双馈感应电机无速度传感器控制

提出一种基于转子电流的模型参考自适应系统(MRAS)的双馈感应电机(DFIM)无速度传感器控制方法.首先建立了基于定子磁链定向的DFIM矢量控制模型,实现了电机转速/转矩控制和有功/无功功率解耦控制,然后采用基于MRAS的转速辨识方法,将测量得到的转子电流作为参考模型,通过定子电压和电流估测得到的转子电流作为自适应模型,用PI闭环控制构造转子位置和转速信息.为验证理论分析的正确性,以50 kW的DFIM为例设计了一套控制系统.通过电动机运行工况下的空载变速实验和发电机运行工况下的功率控制实验,估测转子位置和转速在不同转速和功率工况下都能准确跟踪实际值.仿真和实验结果表明系统能实现对DFIM无速度传感器控制,证明了所提出的方案的可行性.     

国外文摘

无刷直流电动机 德国一厂商推出２０Ｗ无刷直流电动机；电机全长６２５ｍｍ，转速范围为 ０～５ ０００ｒ／ｍｉｎ。当电压为３２Ｖ时，转速可达４１ ３００ｒ／ｍｉｎ，电机直径为２２ｍｍ。为降低转速和提高转矩，内附带行星齿轮转动的减速器，为保护位置传感器免受转子永磁的影响，传感器采用独立式，电机效率达８２％。 摘自《文摘杂志》２０００（１）效率达９８％的电动机 澳大利亚研制了重量要较一般同步电动机轻两倍的新型同步电机，电机有静止的电枢圆盘，在其周围安置有３２０只转动的稀土永久磁铁。不论定子和转子都不含铁磁材料…     

基于EKF算法的交流永磁无刷同步电机参数辨识

用扩展的卡尔曼滤波算法（EKF）对表贴式交流永磁无刷同步电动机进行动态参数估计,根据电机控制系统中传感器检测到的电机定子电流、电压和转子的位置、转速等信号,推算电机定子绕组的电阻和转子的主磁通值,经过对电机模型和卡尔曼算法的分析,给出了电机控制系统的全阶卡尔曼滤波模型和经过简化处理后的降阶估计模型,用降阶的简化模型对系统进行估计后,得到了定子电阻和转子主磁通的结果,并分析了定子电阻和转子磁通估计值和实际值之间的误差,以及估计值随电机转速和负载大小变化的曲线。电机用脉宽调制（PWM）的电压源逆变器供电,用TMS320F2812系列数字信号处理器（DSP）作为控制芯片,用矢量控制的策略对电机进行转速控制。