新的电动车用两相永磁无刷轮毂电动机的研究

本文设计了一种新的用于电动车的两相永磁无刷轮毂电动机，其结构简单，最大输出转矩高于传统三相无刷电动机，同时克服了传统两相无刷电动机的缺点。本文对电机系统性能进行了仿真，并实现了基于AT89C51控制系统。样机的仿真结果和实验测试的一致性验证了电机系统设计的正确性和实用性。     

基于ANSOFT的永磁直线无刷直流电动机的仿真研究

本文基于ANSOFT公司的MAXSWELL 2D的仿真环境,建立了永磁直线无刷直流电动机(LPMBDCM)的系统仿真模型.在所建立的模型基础上,对永磁直线无刷直流电动机的基本特性和起动过程进行了仿真研究.仿真结果可以用来指导这种新型电机及其控制系统的设计.     

基于卡尔曼滤波器的无刷直流电动机仿真

对已有的无刷直流电动机数学模型进行详细的分析,并提出了一种基于卡尔曼滤波器的无刷直流电动机调速系统建模仿真方法.在Matlab/Simulink环境下,采用独立功能模块与S函数相结合的方法,依据现有电机控制系统构造了一种无刷直流电动机的调速系统仿真模型.仿真系统进行PI转速调节,电机反馈转速经卡尔曼滤波器滤波.仿真和试...     

多相无刷直流电动机系统建模与仿真

在分析多相无刷直流电动机数学模型和运行原理的基础上,用有限元方法计算模型中的参数,分析并建立了多相无刷直流电动机系统仿真建模的新方法.通过Matlab软件的Simulink和PSB模块,搭建了电机及整个控制系统的仿真模型,仿真结果证明了该方法的有效性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路.     

变参数PI控制双转永磁无刷直流电动机仿真研究

双转永磁无刷直流电动机作为螺旋桨推进电机,广泛应用于无人水下航行器.基于双转永磁无刷直流电动机工作原理,建立电机数学模型,采用变参数PI控制算法设计控制器,给出相对位置检测的换相控制方案,在Matlab平台上,建立电机调速系统仿真模型.仿真结果表明,仿真建模准确,控制算法精确、稳定、可靠.     

冗余式高压无刷直流电动机分析与研究

采用余度设计技术,设计了两种额定电压为270 V的冗余式高压无刷直流电动机,说明了冗余式无刷直流电动机可以极大地提高系统的可靠性,建立了两种不同绕组形式的冗余式无刷直流电动机的数学模型,分析、对比了绕组形式不同对冗余式无刷直流电动机定子磁势的影响,并推导了冗余式无刷直流电动机的机械特性,在此基础上,建立了两种电机在有限元分析软件Magnet下的模型,进行了动态求解,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

梯形波与正弦波反电势无刷直流电动机特性分析

针对反电势为理想梯形波与理想正弦波的永磁无刷直流电动机,分析了电机在方波驱动120°导通模式下的机械特性、电流波形、换相转矩脉动.推导了反电势为正弦波的无刷直流电动机在方波驱动120°导通模式下的机械特性表达式.通过对这两种电机电流波形的对比分析以及对两者换相电流的数学推导,给出了这两种不同反电势波形的无刷直流电动机在高速和低速时两者电流波形、换相转矩脉动差异的原因.建立了两种电机的仿真模型,仿真结果进一步验证了分析的正确性.实际工程中,无刷直流电动机的反电势波形很难达到理想的梯形波,介于理想梯形波与理想正弦波之间,该研究对无刷直流电动机的设计与控制具有一定的参考意义.     

基于ANSOFT的永磁直线无刷直流电动机的仿真研究

本文基于ANSOFT公司的MAXSWELL2D的仿真环境，建立了永磁直线无刷直流电动机(LPMBDCM)的系统仿真模型。在所建立的模型基础上，对永磁直线无刷直流电动机的基本特性和起动过程进行了仿真研究。仿真结果可以用来指导这种新型电机及其控制系统的设计。     

一种低成本永磁无刷双凸极电动机

无刷直流电动机采用电力电子器件替代传统直流电动机的机械换向装置,具有诸多优点.但是,由于其电子电路中价格较高的大功率开关管数量多,大大提高了无刷直流电动机的成本.这个缺点对小功率电机尤其明显,制约了无刷直流电动机的进一步推广.提出一种新型低成本永磁无刷双凸极电机,能实现双向运行,并且其大功率开关管减少到两个,由此可降低电机成本.分析了这种电机的运行原理,并通过有限元仿真软件证明了其良好的运行特性.     

无刷力矩电动机电磁场——温度场耦合仿真与分析

航天器用无刷力矩电动机具有力矩密度大、温升高等特点,且使用环境温差范围大.对该类电机进行精确的温度场仿真分析对提高电机的稳定性和可靠性具有十分重要的意义.根据电磁场有限元分析理论和传热学基本理论,建立了力矩电动机电磁场—温度场耦合模型,利用有限元分析软件ANSYS Maxwell/Workbench进行电磁场-温度场耦合分析,研究电机堵转运行时的发热分布及不同散热条件下的堵转特性.通过两种仿真结果对比,证明了电机电磁场-温度场耦合仿真模型的准确性,对无刷力矩电动机的设计具有一定的指导意义.     

单相交流串励电动机无耦合检测结果及分析

分析了电动机传统特性测试系统的缺点和不利因素;提出了无耦合测试的思想。以单相交流串励电动机为例,构造了数学模型,给出了电机特性的计算方法,定性地比较分析了两种测试方法所得到的电机特性的差别,并通过实验数据得以验证。     

模拟直流电机的电力电子负载研究

电力传动系统中,对电机控制装置的测试一般采用由电机及机械负栽等构成的测试平台。文中提出利用电子电子变换器模拟电机工作特性从而取代上述测试平台的方案,用于电机控制装置的考核测试。构造了基于精确电机模型的在线电机仿真器．用于实时计算电枢电流、转速及电磁转矩等电机状态量。将背靠背型双PWM变换器应用于直流电机模拟器．分析了其...     

基于CAN的电动机群故障监控系统

提出并设计了基于CAN(Controller Area Network)的电动机群故障监控系统。该系统由电动机保护装置、通信模块及后台监控中心组成,具有电动机故障保护、通信和控制功能,并能实时监控电动机导条或端环断裂等机械故障。基于CAN的电动机群故障监控系统可实现对全厂、站电动机的实时监控,不仅有利于事故的分析与处理,还可检测电动机运行过程中存在的隐患。最后介绍了构成系统的各模块的硬件设计与通信网络结构等。     

双DSP控制电励磁同步电机DTC系统研究

全数字化控制是电机控制系统发展的必然趋势。提出一种基于双DSP控制的全数字化电机驱动硬件平台,它采用TMS320VC33型和TMS320LF2407A型DSP芯片,二者之间通过双端口RAM实现数据的高速交换。在该硬件平台上实现了电励磁同步电机直接转矩控制。实验结果证明了新型硬件平台设计的可行性。     

"自控变频同步电机"系统中的交流电机是箝位电动机

针对直流电动机中电枢磁动势的轴线位置由电刷决定的特征,提出了箝位概念,指出自控变频乃是箝位效应的直接后果。对作为电机类型名称的"同步"一词之含义作了明确地阐述,同步电动机是无箝位电动机,稳定运行的同步电动机内频率与本机转速之间的因果关系是以恒定的频率为因。直流电动机是箝位电动机,箝位效应使直流电动机中频率与转速的因果关系颠倒成以易变的转速为因,直流电动机具有优良的控制性能以及无振荡的特性都与箝位的存在密切相关。"自控变频同步电机"系统中的电动机应是交流箝位电动机,而不是同步电动机。     

步进电机变速控制系统的设计

为了实现步进电机在有限的时间内快速启动、高速高精度地运行,本文设计了一种步进电机变速控制系统。完成了以P89C51单片机为核心,外加DM4242驱动器的搭建硬件系统,利用Proteus结合Keil对设计程序进行仿真,并将仿真波形和实际的变速曲线在硬件系统上进行了试验验证,得到了预想的加减速曲线。结果表明该方法在步进电机的加减速控制系统设计中的可行。胜。     

电机效率测试技术的研究

对目前主流的三相异步电机效率测定方法进行了比较和研究。由于不同的效率测定方法试验项目不尽相同,设计并实现了一个效率测试系统满足不同测定方法和型式试验的要求,详细介绍了该系统的组成和实现。以NEMA电机为例,分别采用不同测定方法确定效率,比较了试验结果。目前,该系统在南车株洲电机有限公司技术中心已投入使用。     

Studies on thrust characteristics of high‐thrust spiral motor

Linear actuators are used in various industrial applications. Conventional linear actuators are a combination of a rotational motor and a ball screw, a hydraulic actuator, or a linear motor. However, these actuators have some demerits. This paper proposes a spiral motor (SPRM) that comprises a helical stator and a helical mover. Owing to its helical structure, the SPRM can be expected to show better performance compared to the conventional linear actuator. A stator and a mover are shown in Figs. 1 and 2, respectively. Helical motion is obtained by this motor and only linear motion is extracted by canceling rotational motion at the end effector. There are two types of SPRMs. One has no ball screw on the output axis, while the other has a ball screw. The former can be used in a direct drive system. However, the gap between the stator and the mover should be controlled because the motor is a magnetic levitation system without a ball screw. Further, the motor requires two three‐phase inverters. The other motor is easy to control because it does not require gap control. However, the motor is inferior to the first motor with regard to position control since the friction in this motor is larger. In this study, a prototype of the SPRM is developed. The prototype constructed is a motor with a ball screw. In this motor, the stator and mover are made of block cells. The stator block is shown in Fig. 3 and the mover block is shown in Fig. 4. The prototype of the SPRM shown in Fig. 5, is developed by using these two blocks. An experiment is conducted to examine the driving of the SPRM. The experimental result is shown in Fig. 6. From this result, it is evident that comprising a helical stator and a helical mover can generate linear motion. Another experiment is conducted for measuring the thrust characteristic of the motor. The result obtained is shown in Fig. 7. From the figure, the thrust constant of the spiral motor, K_f, is obtained as 538.0 N/A. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 177(2): 58–64, 2011; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21168     

Characteristics of axial force and rotating torque and their control of permanent magnet type axial gap self‐bearing motor

This paper introduces an axial gap type self‐bearing motor. It is intended for a disk type flat motor to have both functions of rotation and axial position control. This motor is simple in construction and requires a simple control system. A permanent magnet type motor is analyzed theoretically and tested experimentally. The torque characteristics of the tested motor are measured at various values of axial force and air gap. Independent control of the axial force and torque is introduced for the servo motor control and synchronous motor control. The results show the high possibility of the proposed motor and control system. © 2000 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 132(1): 81–91, 2000     

基于矩阵变换器的异步电机直接转矩控制研究

为了降低谐波污染,实现异步电动机的高性能控制,提出了一种基于矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC)供电的异步电动机器直接转矩控制(DTC)系统和控制方法。基于电机控制专用DSP芯片TMS320LF2812A研发了一套矩阵变换器的交流电动机DTC试验系统。实验得到了较为理想的结果,验证了其可行性。