超声波电动机瞬态特性测试系统

瞬态响应特性是超声波电动机的一项重要性能指标.设计了一种通过主要由ARM、光电编码器和数字示波器组成的超声波电动机瞬态响应特性测试系统,介绍了系统的设计思路、整体结构和实现过程,并对测试结果进行分析,验证了测试系统的有效性.     

磁粉制动器对异步电动机机械特性的测量

为了使磁粉制动器能够稳定地测量完整的机械特性,依据稳定测量的条件,提出了基于磁粉制动器的测量系统。系统采用转速反馈控制改善磁粉制动器的负载特性,在负载点形成近似恒转速特性,满足稳定测试的条件,实现异步电动机机械特性的稳定测试。实验表明,系统满足异步电动机转矩一转速特性测试的工程需求,可以作为电机生产的检验设备。     

基于FPGA的瞬态响应测试仪

设计一种基于FPGA的瞬态响应测试系统,对二阶系统瞬态响应进行测试。该系统采用FPGA芯片XC3S400为控制核心,外部包括直流稳压电源供电、功能选择、信号调理、A/D转换和VGA显示等电路,运用硬件描述语言VHDL对FPGA进行编程,实现了测量二阶系统的瞬态响应参数的功能,瞬态响应波形以及测量结果等信息VGA显示,垂直灵敏度和扫描速度的挡位可以设置。和响应的理论值进行比较后,测试结果在误差范围内,整体指标良好,还实现了曲线的存储回放功能。     

行波超声波电机瞬态特性的测试及分析

瞬态响应特性是超声波电机的一项重要性能指标。通过主要由光电编码器和数字示波器组成的测试系统,对直径60mm行波超声波电机的瞬态响应特性进行测试,测得超声波电机启动和断电自锁时定子振动和转速变化的过程。利用测试数据和建立定、转子接触面上力的传递、转子内力的传递、定、转子振动耦合特性等力学模型,对行波超声波电机的瞬态特性进行理论分析。这些分析为超声波电机的深入研究提供了理论依据。     

行波超声波电动机转速的极点配置控制策略研究

实测超声波电动机阶跃响应数据,采用系统辨识方法,获得超声波电动机系统模型。利用该模型,采用极点配置广义PID算法设计转速控制器,实现了具有较高性能的行波超声波电动机转速闭环控制。     

单相Smith电动机瞬态分析

对三相感应电动机Smith接法单相运行时的瞬态过程进行仿真分析.为了得到瞬态特性,推导出电动机定子绕组端电压约束条件,建立起单相Smith电动机在αβ坐标系下的瞬态数学模型.编写计算机仿真程序,通过实例对三相感应电动机Smith接法单相运行时的瞬态过程进行仿真计算,计算结果与试验结果基本吻合,验证了该模型的正确性;用对称分量法分析三相感应电动机Smith接法时的电路系统,确定电容的数值.对仿真结果进行分析,单相Smith电动机在负载一定、转速一定的情况下通过选择恰当的电容可以实现完全平衡对称运行.单相Smith电动机在由三相电机额定相电压的单相电源供电时带负载能力较弱,起动转矩较小,适合于对起动要求不高的风机泵类负载,当要求起动转矩较大时,可采用双值电容来实现.     

直驱电动机测试平台中可控负载系统实验研究

介绍了直线电动机测试平台中负载系统的整体控制方案,并对抑制负载电机的推力波动和电机驱动中逆变器的死区补偿问题做探讨,得到SVPWM算法中的死区补偿脉宽,应用于电流环的控制中.经过实际运行,证明方案和控制策略具备高精度、易控制等特点,能满足直驱电动机测试的要求.     

基于ANSYS的矩形压电振子瞬态特性分析

主要研究了矩形复合压电振子的瞬态特性,借助ANSYS分析软件,对该瞬态动力学特性进行仿真,提取节点数据并结合理论进行分析,可以得到超声波电动机的瞬态特性指标,进而预估超声波电动机的机械性能。     

电机测试中动态加载及综合测试系统研究

针对传统电机测试系统中,无法直接实现对电机瞬态参数的测试以及电机加载时动态任意负载加载的要求或者实现成本较高的问题,以STM32+FPGA为核心构成电机测试系统的主控单元,结合ARM处理器的优越控制性能和FPGA的高速数据处理优势,并采用FSMC总线通信和数据乒乓处理算法对双核心进行控制和数据流不间断传输。最后,设计了一种嵌入式电机测试系统中的控制系统核心,可嵌入现有传统测功机系统中提升测功机瞬态参数测试和动态电机负载加载性能。实验结果表明,该系统能基本满足电机瞬态测试和动态加载的要求,可以实现测量被测电机转速转矩最快1 ms的数据刷新率,以及100 M采样频率内的任意波形加载,加载误差在0.8%以内,较好的满足了电机瞬态测试和动态加载需求。     

基于单片机控制的可编程直流负载测试系统研究

为满足直流电源特性测试中负载可编程、自动加载的需求,提出了一种基于单片机控制的可编程直流负载测试系统的实现方案。该系统以C8051F020单片机为主控单元,结合现有的电阻加载技术,实现了可编程直流负载的恒流、恒阻以及恒功率控制,在各个模式下具有较好的测试精确度,可以更简单、快捷、可靠地对电源、变压器等电子设备进行输出特性测试。     

基于转速-电压坐标平面的暂态电压稳定分析

针对感应电机类动态负荷引起的暂态电压稳定问题,提出了一种基于转速-电压坐标平面的暂态电压稳定问题的分析方法,描述了感应电机类动态负荷在转速-电压坐标平面上的稳定边界。通过转速-电压坐标平面上电机运行点与稳定边界间的关系,可直观判断感应电机的加减速状态,并可清晰地解释感应电机类动态负荷在受到扰动后的暂态过程中引发电压失稳的机理。通过对比感应电机在转速-电压坐标平面上的工作点与所提的稳定边界间的关系,可以判断系统是否会出现电压失稳。通过单机无穷大系统及两区四机系统的仿真算例验证了所提分析方法的有效性。     

河南电网送端和受端负荷模型对稳定极限的影响

分析了感应电动机负荷和恒阻抗负荷在暂态过程中的动态响应特性,说明负荷模型主要是通过有功特性对功角稳定性产生影响。通过对河南电网送端和受端负荷模型的调整及断面稳定极限的仿真计算,指出受暂态功角稳定性影响的送、受端断面稳定极限随电动机负荷的比例及定子电抗参数的变化而变化,且当相同的模型分别处于送端和受端时,其对暂态功角稳定性的影响不同。介绍了河南电网负荷特性数据库的建设和负荷模型测辨结果的应用情况,对今后的负荷模型分析和实测工作进行了展望。     

超声波电源的改进频率跟踪方法

针对传统超声波电源频率跟踪方法计算周期数多、过渡时间长的缺点,提出了一种基于谐振频率自动识别的改进型超声波电源变步长频率跟踪控制方法。该方法通过2次采样,计算得到负载的谐振频率,进而利用变步长控制对换能器谐振状态进行保持。实验证明,基于该控制方法的系统可以提升频率跟踪速度,减少系统过渡时间,改善动态响应特性,能更好地满足超声电源的性能要求。     

电力系统综合负荷模型简化方案及辨识参数集选取

负荷是电力系统的重要组成部分,建立合理的负荷模型对电力系统安全稳定分析和实时监控具有重要意义。目前综合负荷模型被广泛采用,但完整描述其动态特性需要十余个参数,在线辨识全部参数几乎不可能。文中从综合负荷模型状态方程入手,在保证暂态响应近似相等的准则下提出一种综合负荷模型简化方法,并在此基础上分析不同的参数对负荷动态特性的影响以及参数之间的相关关系,最终选取了感应电动机比例、电动机暂态电抗、电动机稳态滑差以及电动机转子时间常数组成辨识参数集,并通过仿真验证了相关结论。     

感应电动机模型和机械转矩参数对暂态电压稳定评估的影响

基于三阶感应电动机模型,同时考虑机械转矩参数,给出了快速评估法下极限切除时间的计算方法,分析了转子绕组电磁暂态特性和机械转矩参数对极限切除时间的影响。该方法提高了感应电动机模型精度,同时计算更加简便,可用于动态安全评估系统的计算。IEEE30系统仿真结果表明较高的机械转矩次数有利于负荷节点暂态电压稳定,而转子绕组的电磁暂态特性不利于负荷节点的暂态电压稳定,模型精度对极限切除时间的影响小于机械转矩参数的影响。     

卧板式直线超声电机的特性分析模型

直线超声电机摩擦接触特性对电机性能的影响很大,直线超声电机的摩擦驱动机理往往不同于旋转超声电机,无法应用旋转超声电机的接触模型对其进行分析。针对一款卧板式直线超声电机,基于弹性接触理论建立了其摩擦接触分析及特性预估模型。该模型考虑了施加预压力后定子工作状态的改变,以及定、动子相对滑动速度差对摩擦力的影响。利用所建立的模型,对卧板式直线超声电机的机械输出特性进行了仿真计算,并分析了定子振动特性、预压力、接触界面摩擦特性、施加预压力弹簧刚度特性、驱动频率等参数对电机机械特性的影响。制作了样机,并对样机的机械性能进行了测试。试验结果表明,所建立的模型对直线超声电机特性的估算是有效的,可以为直线超声电机的设计和特性分析提供参考。     

基于感应电动机网荷互馈特性的暂态电压失稳机理探析

<正>确认识电压失稳机理是进一步对电力系统电压稳定问题进行深入研究的关键。分析了网络视在功率传输特性和感应电动机负荷特性,揭示了以感应电动机为核心的暂态电压失稳正反馈动态过程。将与滑差相关的感应电动机负荷及网络视在功率传输的相互作用关系定义为感应电动机网荷互馈特性,并据此进一步分析了含有感应电动机负荷的系统电压崩溃过程,明确了基于感应电动机网荷互馈特性的暂态电压失稳机理,提出了感应电动机负荷电压失稳判据,构建了简单系统算例验证分析结果。分析表明,以感应电动机为核心的电压失稳正反馈动态过程是系统暂态电压失稳的重要环节;将感应电动机故障切除时滑差对应的恢复电压作为判断感应电动机电压稳定的必要条件,能够提高暂态电压失稳判定的准确性与适用性。所述电压稳定判据为预防电压失稳现象的发生和制定电压失稳解决措施提供了有力的理论支撑。     

超声电机的软开关驱动电路

由于超声电机需要幅值较高的驱动电压,因此其驱动电路需要变压器升压。利用半桥电路作为驱动器拓扑,可以解决电路偏磁问题,并消除开关管的电压尖峰。驱动器的容性负载性质使开关工作在硬开关条件下,在驱动电路中加入电感,可以使驱动电路的负载性质由容性转变为感性,实现开关管的零电压开通,减小开关损耗。给出了外加电感大小的设计准则,并进一步用变压器的励磁电感来代替外加电感。进行了驱动TRUM-60型超声电机的实验,结果证明了该方法的有效性。