单片机转矩转速测量仪

文章介绍了单片机转矩转速测量仪的结构特点和工作原理,同时提供了反映该仪器测量精确度的测试结果。     

数字式高精度转矩转速测量仪的研制

介绍一种由JN338数字式转矩转速传感器与单片机构成的数字式转矩转速测量仪,仪器具有全数字、测试精度高、智能化程度高的特点。具体阐述了传感器及硬件电路结构,并给出了软件设计流程图。     

异步电机相位差式转矩转速特性测试仪的研究

本文针对相位差式转矩转速传感器测量的基本原理 ,在分析转矩和转速测量方法的基础上 ,提出了一种在高速时采用变周波数的测周法 ,在低速时采用 T/M测速法的高精度测量转矩转速的新方案 ,并设计了以单片机为核心的测试仪硬件和软件 ,实验结果表明该仪器能够快速、准确地测出电机转矩转速特性曲线 ,有效地缩短了测试周期 ,提高了测试效率     

异步电机相位差式转矩转速特性测试仪的研究

本文针对相位差式转矩转速传感器测量的基本原理，在分析转矩和转速测量方法的基础上，提出了一种在高速时采用变周波数的测周法，在低速时采用T／M测速法的高精度测量转矩转速的新方案，并设计了以单片机为核心的测试仪硬件和软件，实验结果表明该仪器能够快速，准确地测出电机转矩转速特性曲线，有效地缩短了测试周期，提高了测试效率。     

一种抑制PMSM-DTC周期性转速脉动的方法

永磁同步电机直接转矩控制系统低速运行时存在周期性转速脉动,限制了其在高性能伺服方面的应用。针对该问题,分析了系统转速脉动产生原因及其周期性,提出了在传统速度环PI控制器的基础上增加谐波转矩注入抑制转速脉动的方法。该方法通过对转速反馈信号进行快速傅里叶变换,得到转速脉动的各次谐波含量,针对主要的谐波含量增加PI控制器,并与原控制嚣共同组成直接转矩控制的转矩给定信号。仿真和实验结果表明了该方法有效地抑制了周期性转速脉动,提高了系统的伺服性能,且该方法的结构及算法简单,无需对原控制器作硬件改动,便于工程实现。     

水泥磨机用超低速大转矩永磁电机转矩特性分析

针对水泥磨机用超低速大转矩兆瓦级永磁电机起动困难、转子内部空间利用率低的缺点,提出内外双定子结构,该结构可充分利用电机转子的内部空间,改善电机起动性能的同时使电机具有更高的转矩密度.设计了一台额定功率2500 kW、额定转速16 r/min的水泥磨机超低速大转矩直驱永磁电机,通过仿真验证双定子电机对水泥磨机用超低速大转矩永磁电机的起动性能和转矩密度的提升效果.     

电动汽车感应电机DTC变结构双模糊控制

电动汽车感应电机传统直接转矩控制驱动系统存在转速自适应性能差和低速转矩脉动等问题。针对这些问题,提出一种基于转速、磁链和转矩变结构模糊控制的感应电机直接转矩控制驱动系统。采用速度模糊自适应PI控制实现电动汽车变负载下转速的稳定控制,采用磁链和转矩变结构模糊控制解决转矩的脉动问题。仿真和实验结果表明:该系统磁链和转矩得到了更精细的控制,降低了低速转矩脉动,同时转速模糊控制使电动汽车获得较好的驱动自适应控制性能。     

基于转矩滑模观测器的抗负载扰动控制方法

针对负载转矩扰动对永磁同步电机控制性能的影响,将负载转矩和转速作为状态变量,选取转速实际值与观测值的偏差作为滑模切换面,设计负载转矩滑模观测器用于实现负载转矩的在线辨识。该观测器结构简单,适用于不同电流控制策略下永磁同步电机的负载转矩的在线估计。然后将实时辨识的负载转矩引入到电流环控制中形成对参考转矩的前馈补偿,抑制负载时变对控制性能的影响。理论分析及实验表明,该观测器能够准确观测负载转矩,采用的前馈补偿策略能够有效地抑制负载转矩突变对转速的影响,改善了控制系统的动态响应性能。     

占空比调制的永磁同步电机直接转矩控制

针对如何确定占空比调制的永磁同步电机直接转矩控制的零矢量作用时间问题。根据电压矢量与电流转矩分量关系,分析了在不同转速下零矢量作用时电磁转矩的变化规律,引入占空比调制后低速区转矩脉动要小于中高速区转矩脉动。设计了基于占空比调制的永磁同步电机直接转矩控制系统,利用转矩偏差和定子磁链的偏差计算占空比,该方案易于实现,对电机参数误差不敏感。仿真和实验结果表明,该方法结构简单、鲁棒性强,能够明显改善低速性能。     

基于虚拟仪器的电机转矩转速测试系统

在异步电机矢量控制等高性能电机控制的研制过程中,为了得到电机的运行情况,更好地研究异步电机的控制方案,需要对异步电机的转矩、转速等参数进行采集、存储、显示。分析了转矩转速测量原理,设计了一种基于虚拟仪器的转矩转速测试系统。通过它可方便精确地测量转矩、转速,并将其应用到变频调速试验中。试验表明,该转矩转速测试系统精度高、抗干扰能力强、操作简单,对电机运行中的动静态特性能够快速测定并以直观的图表形式描述出来。     

仪表用小型步进电机零位标定方法

介绍了仪表用小型步进电机零位标定的几种主要方法。通过比较传感器法、专用芯片法和直接归零法,指出不同方法的优、缺点及适用范围。针对恒速不变转矩归零法和加速递减转矩法的不足,提出了一种恒速递减转矩归零方法。实验表明：该法归零可靠,定位准确,归零过程平稳。     

基于单片机的智能化测功机

分析了测功机测量转矩和转速的原理,设计了一套基于单片机240W测功机样机。该测功机的转矩测量采用了能量转化法,转速测量采用测速范围较宽的M/T测速法。所设计的测功机不但提高了测量精度,而且简化了硬件结构,降低了成本。经过试验验证,测试结果与实际相符。     

基于宾汉模型的磁流变液联轴器工作转矩预测

针对一种旋转圆筒式磁流变液联轴器,提出了用于预测磁流变液联轴器工作转矩的修正宾汉模型。在该宾汉模型中采用磁流变液联轴器主动转筒和从动转筒之间的转速比n作为宾汉模型的输入参数,并采用指数模型描述磁致库仑阻尼力矩。实验结果表明,当线圈电流恒定时,在负载由小-大-小变化过程中,不同初始转速下的转矩-转速比曲线基本重合,且在负载正向增大和反向减小过程中,磁流变液联轴器工作转矩变化曲线基本重合,未形成滞环。当转速比较小(n1.3)时,磁流变液工作转矩随负载增大急剧增大;当转速比较大时(n1.3),工作转矩随负载增大增速减缓,其变化曲线斜率均为0.05,整个转矩-转速比变化曲线与磁流变液联轴器宾汉模型完全吻合,利用磁流变液联轴器力矩宾汉模型可以预测和确定其工作转矩。     

基于单片机的智能化测功机

分析了测功机测量转矩和转速的原理,设计了一套基于单片机240W测功机样机。该测功机的转矩测量采用了能量转化法,转速测量采用测速范围较宽的M/T测速法。所设计的测功机不但提高了测量精度,而且简化了硬件结构,降低了成本。经过试验验证,测试结果与实际相符。     

基于自抗扰迭代学习控制的双定子磁场调制电机转矩脉动抑制策略

与传统单层气隙电机相比,双定子磁场调制（FMDS）电机存在较大的转矩脉动。转矩脉动随转子位置的变化而周期性变化,从而导致速度脉动。针对周期性转矩脉动、快速性与超调性的矛盾以及外部不确定干扰的存在,提出一种基于自抗扰迭代学习（ILC-ADRC）的转速外环控制器。通过设定期望转速的过渡过程,避免了阶跃输入引起过大转速超调,降低了迭代学习的初始条件要求。设计线性扩张状态观测器(LESO)以简化参数调节。加入过去周期性的转速误差信息,以补偿转矩脉动。最后,利用状态误差反馈控制律生成控制信号。仿真结果表明,该系统响应快速、无超调,有效地降低了电机的转矩脉动。     

采用新型评价表的三电平逆变器占空比调制直接转矩控制

针对直接转矩控制系统稳态转矩波动较大的问题,提出一种采用新型评价表的三电平逆变器占空比调制算法。首先,为减小占空比调节过程对电机参数的依赖性,对三电平逆变器大、中和小矢量建立了转矩和磁链的矢量评价表,并针对反电动势建立了补偿评价表。其次,根据电机运行转速和矢量的转矩控制效果,分别给出低速和高速两种控制方案,在低速方案中采用小矢量和零矢量,在高速方案中采用大(中)矢量和小矢量来控制转矩,可更加合理地利用小矢量来保证输出转矩的平稳性。最后,在以上两种控制方案和评价表的基础上,利用预定价值函数可快速确定输出矢量及其占空比。在一台6k W永磁同步电机样机上对本文所提出算法进行了实验验证,实验结果表明所提算法可有效改善电机稳态转矩波动。     

基于虚拟仪器的电机转矩转速测试系统

在异步电机矢量控制等高性能电机控制的研制过程中,为了得到电机的运行情况,更好地研究异步电机的控制方案,需要对异步电机的转矩、转速等参数进行采集、存储、显示。分析了转矩转速测量原理,设计了一种基于虚拟仪器的转矩转速测试系统。通过它可方便精确地测量转矩、转速,并将其应用到变频调速试验中。试验表明,该转矩转速测试系统精度高、抗干扰能力强、操作简单,对电机运行中的动静态特性能够快速测定并以直观的图表形式描述出来。     

单片机式高精度转矩转速效率仪的研究

对常用转矩转速测量方法进行详细的比较，提出了一种可实现的新方案，具体阐述了系统硬件的构成及各部分的功能，说明了软件的设计方法，并给出误差分析及调试经验。     

EKF直接转矩控制的感应电机状态观测器

针对电机安装速度传感器不便的问题提出了新的转速辩识方法,它从扩展卡尔曼滤波算法原理入手,利用定子侧可测量的电流、电压,推导出一种新的无转速传感器的异步电动机转速、磁链状态观测模型,估算出电机的转速和定子磁链。该算法可以有效地消除纯积分环节存在的问题,同时不会在辨识的磁链中引入幅值和相位误差,保证电机在稳态运行和转速突变情况下磁链辩识的准确性。通过建立Matlab的S函数仿真电机转速和磁链的结果表明,这种方法能有效地解决磁链和转矩的脉动问题,从而实现电机高性能的控制。     

永磁同步电机转矩脉动抑制方法

分数槽集中绕组永磁同步电机被广泛用于伺服控制系统。由于电机极槽配合以及制造过程中机械加工与装配误差等因素,所以永磁同步伺服电机输出转矩中会存在固有的周期性转矩脉动,影响伺服系统实现高精度的速度与位置跟随。因此,采用转矩观测器来估计由上述原因造成的转矩脉动,再将转矩脉动与位置信号通过一定处理,计算出相应的前馈转矩电流,补偿到电流指令端,对转矩脉动进行抑制,从而减小转速脉动。通过仿真和试验验证了抑制方法的有效性。