混合式步进电动机的谐波反电势闭环控制方法研究

利用气隙比磁导法建立了混合式步进电动机的磁网络模型,推导出谐波反电势的表达式。提出了一种利用谐波反电势信号实现电机转子位置检测的新方法,设计了与电机一体化的新型位置传感器。在此基础上研究了利用谐波反电势信号实现混合式步进电动机闭环控制的方法,设计了步进电动机的微机控制系统。给出了开、闭环运行的实验结果对比,证明了利用谐波反电势实现混合式步进电动机闭环控制的可行性。     

用谐波反电势实现混合式步进电动机闭环控制

研究了利用谐波反电势信号实现混合式步进电动机闭环控制的方法。分析了谐波反电势信号的构成,设计了相应的位置信号检测电路及步进电动机的微机控制系统。在此基础上通过控制超前角改善电机的运行性能。     

利用谐波反电势实现混合式步进电动机速度闭环控制

研究了利用谐波反电势信号实现混合式步进电动机速度闭环控制的方法,分析了谐波反电热信号的构成,设计了相应的位置信号检测电路及步进电动机的微机控制系统。     

二相混合式步进电动机矢量控制伺服系统

推导了二相混合式步进电动机基于磁网络的数学模型,给出了其矢量控制位置伺服系统的结构及仿真结果。同时说明了混合式步进电动机与永磁凸极同步电动机在作用机理上的相似性,指出混合式步进电动机伺服系统可参考凸极永磁同步电动机的控制策略来研究、设计。     

采用电势换相技术的步进电动机自同步闭环控制

分析了永磁感应子式步进电动机绕组电势与转子位置的对应关系，提出了采用电势换相技术的自同步运行方法。介绍了旋转电势过零点的自动辩识、开环运行与自同步闭环运行的转换。并结合实验结果分析了自同步闭环控制，说明了该控制方法的效果。     

三相混合式步进电动机数学模型和仿真参数测定

随着驱动技术的发展,三相混合式步进电动机通常兼有二相和五相混合式步进电动机的优良性能。如兼有二相和五相混合式步进电动机的分辨率,可同时适合原有二相和五相步进电动机的应用场合。近年来,对三相混合式步进电动机及其驱动技术的研究一直深受重视,而计算机仿真是步进电动机系统分析研究、设计的重要手段。     

电机控制集成电路的选用:第三讲步进电动机控制芯片HA1 35 32NT的选用

１概述由于三相混合式步进电动机具有比二相混合式电动机控制精度高,又具有比五相混合式步进电动机控制简单等优点,因此得到了越来越广泛的应用。但由于三相混合式步进电动机被开发的比较晚,其控制驱动的集成电路也较少,所以本文介绍一种三相混合式步进电动机专用集成...     

混合式步进电动机的理论分析和设计特点

本文以对比方式叙述了混合式步进电动机与反应式、永磁式步进电动机的差异。在论述混合式步进电动机的理论基础上,提出径向气隙磁场等于轴向气隙磁场的设计原则,导出混合式步进电动机的实用静态转矩计算式,并以四相混合式步进电动机为例,给出最佳转子铁心长和静转矩的设计值和试验值。     

永磁磁条位置及剩磁对超强型混合式步进电机静转矩的影响

在普通的混合式步进电动机定转子槽中插入磁条,构成了超强型混合式步进电机,插入磁条产生的聚磁效果,明显提高了超强型混合式步进电动机的静转矩,本文用Maxwell 3D进行了建模仿真,研究了磁条在槽中的不同位置及永磁体剩磁参数对静转矩的影响,为超强型混合式步进电机的优化提供了参考。制作了样机并进行测试,测试结果验证了仿真模型的正确性。     

内置式位置传感器在混合式电动机系统中的应用与研究

提出了一种应用于混合式步进电动机闭环驱动的内置位置传感器技术,利用气隙比磁导法分析了这种新型传感器的工作原理,在此基础上提出了利用步进电机磁阻变化实现连续转子位置的检测方法,为实现步进电动机自同步闭环控制奠定了基础。     

混合式步进电动机临界气隙的仿真计算

研究了定、转子间气隙对混合式步进电动机运行性能的影响.文中建立了两相混合式步进电动机的等效电磁网络,推导出气隙与磁共能的关系.采用ANSYS有限元分析软件计算不同励磁电流、不同气隙情况下磁共能随转子位置角的变化情况,进而推导出电磁转矩谐波幅值与气隙的变化曲线,总结其变化规律,提出临界气隙概念.从提高电动机的运行性能出发,该数值可为混合式步进电动机的设计制造提供参考.     

五相混合式步进电动机的机辅计算

本文以齿层比磁导法建立五相混合式步进电动机的非线性磁网络模型,并给出计算该类电机基本参数、性能的计算方法和计算机程序。利用该程序计算了某一五相混合式步进电动机的矩角特性、旋转感应电压和绕组电感;与实测结果的比较表明,计算值有较高的精度。本文的工作是步进电动机CAD的一部分,所有计算程序都是在个人微型计算机上实现,程序有效而实用。     

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。     

减少步进电机浪涌冲击的措施（9）

步进电动机电感很大,一碰到较大冲击电流,由于本身的感应作用,产生很大的反电势,这种反电势常常大到数百伏,有时损坏晶体管,因此,在步进电动机驱动电路中须采取某些措施来限制反电势,一般将这类电路称之为浪涌电压吸收电路或缓冲电路.同电气上的减振缓冲一样,这是步进电动机的重要电路,图1是2相步进电动机驱动电路实例.减少浪涌冲击的对策是将二极管接在线圈的两端,由于该电路一直到二极管正向前沿电压(V_F)为止都起作用,所以浪涌吸收效果很好,但缺点是通电时间长,不能快速换向,另外,线圈里产生的旋转电势被直接短路,阻尼效果明显,电机的高通特性下降.所以这种电路适于低转速动作.     

间接位置检测技术在步进电动机系统中的应用

介绍了一种利用辅助线圈检测电机转子位置的新方法,并对其信号处理作了详尽的分析,将该项技术应用到二相混合式步进电动机变增益PI速度控制系统中,进行了试验研究,在86BH250/750W的混合式步进电动机系统中获得了良好的应用效果。     

新型二自由度电机的磁路模型研究

提出了一种新型混合式直线旋转步进电动机的结构,通过分析电机结构分析在不同励磁电流下电机旋转段和直线段的工作原理。依此工作原理为基础,建立电机的等效磁路网络模型。以一相绕组通电为例,对该步进电动机全网络进行了线性解析,进而给出了该电机的转矩特性解析式。     

混合式步进电动机可靠性研究

建立和分析了混合式步进电机的可靠性串联模型和故障模式.绕组和轴承的失效是混合式步进电动机的主要失效模式.通过应力分析法在混合式步进电动机的设计阶段对可靠性进行了预估,其研究方法对步进电动机可靠性分析和评估有一定参考价值.     

混合式步进电动机的永磁体设计

混合式步进电动机永磁体的设计在于确定选用永磁体的牌号(性能)、永磁体的厚度与面积,而永磁体尺寸过大或过小都会造成混合式步进电动机性能的下降.因此合理设计永磁体是混合式步进电动机设计的关键之一。文中采用基于齿层比磁导法建立的步进电动机机辅计算程序,定量分析转子永磁体材料和尺寸对电机性能的影响,以提高混合式步进电动机永磁体设计的精确性。经样机测试,结果与计算基本吻合.     

空间应用的两相混合式步进电动机伺服控制器

针对空间应用指向机构的两相混合式步进电动机,设计了一种基于FPGA数字控制器,采用旋转变压器的增量式位置闭环的方法,以MOSFET专用驱动集成电路构成的H桥驱动电路的控制系统方案。该系统根据合成电流矢量恒幅均匀旋转细分法,采用SPWM技术和位置反馈闭环控制方法,使步进电动机形成均匀的圆形旋转合成磁场,实现细分驱动的功能。实验结果表明该控制器设计方案合理,结构简单、功耗低、动态性能好,较传统的单片H桥驱动芯片,热耗分布均匀,解决了空间散热问题;并通过选用空间抗辐照器件,使之适用于空间指向机构控制。     

基于负载观测器的步进电动机滑模位置控制

将滑模变结构控制应用于两相混合式步进电动机的位置控制系统中,提出一种改进的具有时变切换增益的指数趋近律,并设计滑模控制器取代传统PID控制的位置环和速度环,针对实际运行时负载扰动未知的问题,构建了负载转矩观测器。仿真和实验结果表明滑模变结构控制对两相混合式步进电动机的位置控制具有较好的鲁棒性,良好的动态和稳态性能。