高性能永磁同步平面电机及其关键技术发展综述

永磁同步平面电机具有直接驱动、出力密度高、低热耗、高精度等特点,在现代精密、超精密加工装备,特别是在极紫外光刻机中具有广阔的应用前景。根据永磁阵列和线圈阵列的结构形式将永磁同步平面电机划分为组合式、半组合式、绕组层叠式和对称式永磁同步平面电机4类,并介绍了各种类型平面电机的特点,总结了永磁同步平面电机关键技术的发展现状,针对目前永磁同步平面电机存在的不足,讨论了未来永磁同步平面电机发展的趋势与方向。     

三自由度永磁同步平面电机的控制策略

在介绍三自由度平面电机的结构和工作原理之后,提出执行器的电磁力方程和平面电机的运动控制方程,推导合外力和执行器水平电磁力的转换方程,提出平面电机的三自由度解耦控制策略.设计三个自由度的位置伺服控制算法,进行单自由度定位和三自由度同时定位实验.平移运动的上升时间为0.1 s,稳态误差为10 μm,旋转运动的上升时间为0....     

基于动磁式永磁同步直线电机定位力的研究

针对永磁同步直线电机定位力大的缺点,文章分析了动磁式永磁同步电动机的定位力产生的基本原理;借鉴永磁同步旋转电机的齿槽力的分析方法,分析了动磁式永磁同步直线电机的端边效应定位力,并得出定位力计算方法,分析了齿槽定位力,得出了齿槽定位力的最大值表达式,利用软件建立的永磁同步电机定位力模型,仿真动磁式直线电机的定位力情况,得出动磁式直线电机边端定位力很小的结论。     

复合电流驱动的永磁同步平面电机

提出一种新型复合电流驱动的永磁同步平面电机,简单介绍了该平面电机的结构和原理,利用标量磁位和边界条件对永磁阵列所产生的磁场进行解析分析,分别推导出电磁力和反电动势的表达式,建立电机的数学模型。在实验室条件下,设计制造一台样机并进行相关实验研究,通过对比试验和仿真结果,验证了解析设计的合理性。     

基于改进积分器的永磁同步直线电机无位置传感器控制方法

在永磁同步直线电机（PMLSM）磁场定向矢量控制中，必须知道d轴和α相绕组中线的夹角θ，才能进行有效的控制。给出了经典的速度位置观测器，并对磁链积分方法进行了改进，利用一阶低通滤波器加PI调节代替纯积分器，消除了纯积分器的漂移和直流偏置误差。仿真和试验结果表明，基于此观测器的PMLSM无传感器矢量控制具有良好的动态稳定性，其响应速度快，指令跟踪能力强。     

基于DSP的永磁同步直线电机无位置传感器控制系统

为了实现永磁同步直线电机的无位置传感器运行,以采样得到的电机三相电压和电流信号为输入信号,利用TM S320F2812 DSP,计算出电机动子的位置信号,作为控制系统的反馈信号。在DSP硬件功能和电机动子位置估算方法的基础上,完成了系统的硬件架构设计和软件流程设计。     

基于改进积分器的永磁同步直线电机无位置传感器控制方法

在永磁同步直线电机(PMLSM)磁场定向矢量控制中,必须知道d轴和a相绕组中线的夹角θ,才能进行有效的控制。给出了经典的速度位置观测器,并对磁链积分方法进行了改进,利用一阶低通滤波器加PI调节代替纯积分器,消除了纯积分器的漂移和直流偏置误差。仿真和试验结果表明,基于此观测器的PMLSM无传感器矢量控制具有良好的动态稳定性,其响应速度快,指令跟踪能力强。     

基于EKF的无位置传感器永磁同步陀螺电机控制方法的研究

无位置传感器永磁同步陀螺电机的起动及稳态运行性能取决于伺服控制系统的控制策略。以DSP芯片ADMC300为主控芯片,详细论述了将扩展卡尔曼滤波(EKF)应用于航天陀螺稳定平台中的无位置传感器两相永磁同步陀螺电机系统中的起动及稳态运行控制方法和相关软硬件设计。试验结果表明:相比较传统的利用反电势过零换相控制方法,利用EKF方法可以使电机起动更快,获得转子位置信号更多。     

永磁同步平面电动机三自由度运动控制器

建立了永磁同步平面电动机动子的3自由度动力学模型,并在偏摆角位移较小的假设基础上,对动力学模型进行了简化,进而拟定了通过同时调节4个电磁推力以产生所需偏摆限位转矩的力控制策略。此外,基于状态空间极点配置法,分别设计了与3个自由度对应的位置伺服控制算法,并且对所建立的控制系统进行了数值仿真,仿真结果表明所采用的控制策略和控制算法使控制系统达到了预期的动、静态指标。     

基于DSP的永磁同步直线电机无位置传感器控制系统

为了实现永磁同步直线电机的无位置传感器运行,以采样得到的电机三相电压和电流信号为输入信号,利用TM S320F2812 DSP,计算出电机动子的位置信号,作为控制系统的反馈信号。在DSP硬件功能和电机动子位置估算方法的基础上,完成了系统的硬件架构设计和软件流程设计。     

单相永磁同步电动机的建模与仿真

根据单相永磁同步电动机的数学模型，利用MATLAB提供的Simulink仿真工具构造了单相永磁同步电动机的通用仿真模型，并设计了友好的人机交互界面，通过仿真实验验证了模型的正确性。     

一种高性能调速永磁同步电动机的设计

运用简化的等效磁路与同步电动机相量图相结合的方法,提出了表面式磁钢结构永磁同步电动机设计思路,并给出了设计程序流程图。对设计过程中两个重要参数———定子漏抗和电枢反应电抗进行了深入的分析计算,并用一台27.5kW永磁同步电动机的试验数据验证了该方法的可行性。     

用直接设计法和有限元法设计稀土永磁同步电动机

介绍了利用直接设计法和二维有限元法相结合设计稀土永磁同步电动机。这种设计法可以使永磁同步电动机的尺寸更加合理，性能更加优良。     

对永磁同步电动机在电梯中应用的探讨与分析

介绍了永磁材料的发展、现状及永磁同步电动机的转子结构,并就永磁同步电动机在电梯中应用时遇到的短时过我问题和去磁问题进行了探讨,提出了相应的解决方法。     

永磁同步电动机电磁场的有限元分析

给出了新款永磁同步电动机的设计思路和主要参数,并利用有限元分析软件Ansoft/Maxwell建立了二维分析模型,对其动、静态性能进行仿真与分析,验证了该模型的正确性。     

混合动力车用复合结构永磁电机中磁场耦合

作为混合动力车中的电气无级变速器,复合结构永磁电机具有使内燃机独立于路况负载运行于高效率区、提高燃油经济性、降低排放等优点。主要针对混合动力车用新型复合结构永磁电机中的磁场耦合问题展开研究。首先将混合动力车用永磁电机与丰田Prius系列混合动力车中的丰田混合动力系统(THS)进行参数匹配,得到复合结构永磁电机的设计参数,并使二者具有相同的动力驱动性能;然后建立复合结构永磁电机的内部等值磁路模型,并以此为基础探索复合结构永磁电机内部磁场耦合规律;最后,利用2D-Ansoft有限元软件仿真分析复合结构永磁电机在不同工作模式下的内部磁场分布,并提出其内部磁场解耦设计方案,为复合结构永磁电机在混合动力车中的进一步应用奠定理论基础。     

平面电动机设计、控制与应用技术综述

平面电动机具有二维直接驱动的特点,它在二维平面定位装置特别是精密二维平面定位装置中具有广阔的应用前景,受到学术界和工业界的广泛关注.本文分析了平面电动机设计理论、控制方法和应用技术的研究现状,考察了平面电动机产品的发展概况,针对目前平面电动机技术存在的不足,讨论了未来平面电动机技术发展的主要方向.     

同步电动机转子位置检测的一种方法及实现

本文简要叙述了基于格雷码式编码器同步电动机转子位置检测的工作原理,了初始定位的实现方法。     

直线同步电机动子位置检测方法研究

准确、可靠的转子位置检测是磁场定向控制同步电机系统运行的必要条件。针对高速磁浮列车用长定子直线同步电机的特点,提出了一种基于电感式传感器和DSP的电机动子位置检测新方法。介绍了电感式传感器的硬件结构及其实现电机齿槽信号的检测原理,阐述了DSP获取动子位置的计算方法。分析了检测精度和检测误差,并提出了几点改进措施。在高速磁浮列车定位测速试验系统中的实验表明,该检测方法的检测精度达到对应长定子直线同步电机线圈周期的3o,满足高速磁悬浮列车运行控制的要求。