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.     

偏心式单相永磁步进电动机的静转矩计算

偏心式单相永磁步进电动机气隙不均匀,静转矩计算比一般步进电动机困难,可采用磁路元法求解,但精度较差。本文用有限元法求解磁场,给出较精确的静转矩计算方法。     

增强型混合式步进电动机齿层磁场的向量位分析模型

本文提出用向量位分析增强型混合式步进电动机齿层磁场的边值问题,并介绍用有限元法求解时边界条件的处理方法,分析的步进电动机齿层区域包括:气隙、定转子齿层部分铁心和定子槽中水磁体。文中对不同情况下的齿层磁场分别进行了计算并作出其磁场分布图,可以形象地说明增强型混合式步进电动机齿层区域磁场的变化:还与标量位分析模型作了比较.证明两种方法的等效性。     

基于矢量控制的步进电动机细分驱动技术

将矢量控制思想应用于三相混合式步进电动机细分驱动系统设计中,将步进电动机定子电流矢量分解为产生磁场的励磁电流和产生转矩的转矩电流,并根据磁场定向原理分别对励磁电流和转矩电流进行控制,进而实现步进电动机恒转矩、等步距角任意细分驱动。同时,在常规SVPWM(空间矢量脉宽调制)算法的基础上,设计了一种SVPWM简化算法。该算法将电压矢量圆划分为3个区域,减少了算法的计算量,提高了系统的实时性。实验结果表明基于矢量控制的步进电动机细分驱动系统实现了步进电动机任意细分驱动,提高了步进电动机控制精度,增加了步进电动机的应用范围。实验结果也验证了采用SVPWM简化算法设计程序执行速度比常规SVPWM算法更快,具有一定的工程应用价值。     

增强型混合式步进电动机齿层磁场的标量位分析模型

本文在简述普通型式步进电动机齿层磁场分析模型的基础上,建立增强型混合式步进电动机(定子槽中含永磁体)齿层磁场的标量位分析模型。该模型的特点是:定、转子双开槽,求解区域包括气隙、定子槽中永磁体和定、转子齿及齿根后的铁心;在齿层区域有永磁体材料存在的情况下采用标量位求解,并用有限元法计算齿层磁场。最后,提出增强型混合式步进电动机齿层的等效磁路和参数模型是步进电动机的“齿层比磁导”分析方法的重大的发展和改进。     

五相混合式步进电动机的设计特点

本文针对当前国际上先进的并有广泛应用前景的五相混合式步进电动机,简述其结构特点,并详细论述其转子和定子冲片的最佳设计、单相最大静转矩计算公式、10拍与20拍工作四相和五相静转矩的合成过程及其计算公式。与四相混合式步进电动机及五相反应式步进电动机相比,五相混合式步进电动机有着明显的优点。     

五相混合式步进电动机的特征

五相混合式步进电动机由于其结构和原理上的特殊性而具有优异的性能。本文从与一般步进电动机的不同点、转矩的产生机理、设计原则等方面论述五相混合式步进电动机的固有特征,提出了不同看法。     

混合式步进电动机铁心叠长的设计

混合式步进电动机特点是轴向与径向磁场相互作用产生电磁转矩,两者有合适的比例才可充分利用齿层有效空间。本文以齿层比磁导法为基础,提出了单位铁心叠长和单位安匝数的饱和最大静转矩作为确定最佳叠长的判据,并以五相混合式进电动机为例,进行计算分析,得出了最佳铁心叠长设计较为明确的概念和结论。     

混合式步进电动机静转矩计算模型的改进--分布非线性磁网络模型

混合式步进电动机内部是径向和轴向混合的磁系统,气隙或齿层的磁场沿电机轴向非均匀分布,将问题简化为二维磁场后要得到精确结果有一定的困难,现有步进电动机较精确的模型－齿层比磁导法模型,虽然用局部场域求解的方法会使关键的齿层部分的磁参数精确化,但是由于没有考虑轴向分布,因此应用于混合式步进电动机计算时仍需解决上述问题,实例计算和校核表明其有足够的精度,且不复杂,适合于工程应用。     

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。     

混合磁路多边耦合电机的基础研究

在永磁感应子式电机中,由于铁芯叠片间隙的影响,轴向充磁的永磁体产生的气隙磁场沿轴向分布很不均匀,制约着单位铁芯长度的出力和电机性能体积比的提高。提出了一种混合磁路多边耦合电机,对混合式步进电机永磁体产生的气隙磁场沿轴向分布不均匀的问题进行了补偿。     

混合磁路多边耦合电机的基础研究

In PM inductor electric machine, because of the influence of the space between laminations, the air-gap magnetic field produced by the axially magnetized permanent magnet is very uneven along axial direction, which limits the torque per iron core length and volume to performance ratio. The paper puts forward a hybrid-magnetic-circuit multi-couple electric machine that compensates for the uneven air-gap magnetic field of the hybrid stepping motor. Analysis and experiment show that the static torque of hybrid-magnetic-circuit multi-couple electric machine is much higher than that of the hybrid stepping motor of the same volume.     

电子膨胀阀用爪极步进电机数值优化研究

电子膨胀阀在变频空调系统中能精确调节制冷剂流量,有助于提高空调系统的能效和改善空调环境的热舒适性。研究电子膨胀阀用爪极永磁步进电机有助于提高电子膨胀阀稳定性和可靠性。对电子膨胀阀的电机力矩特性进行数值分析,在保持转子尺寸、通电电流和定转子之间气隙不变的前提下,通过改变爪极形状尺寸,分析了爪极形状参数对电子膨胀阀用爪极式步进电机自定位力矩和保持力矩的影响,认为在满足一定自定位力矩的前提下,保持力矩越大越好,并以此为基础对电机的爪极尺寸进行了优化,认为合理设计爪极尺寸参数,能够使电机的保持力矩和自定位力矩达到最佳,对电子膨胀阀步进电机的研究和设计有借鉴价值。     

二相混合式步进电动机谐波转矩的仿真研究

分析了二相混合式步进电动机的谐波转矩，提出了一种采用电流前馈控制来减小谐波转矩的方法，并建立二相混合式步进电动机的模型，进行了仿真。仿真结果表明，这种方法能有效减小谐波转矩，降低步进电动机的振动。     

步进电机的电磁驱动力矩分析

对步进电机工作过程中电磁驱动力矩变化规律的了解是正确选用步进电机的关键问题，大多数资料中都将步进电机的电磁驱动力矩当作常数来考虑，在讨论其矩角特性时也往往只看成是近似的正弦变化，文章以电磁的基本工作原理为起点，对步进电机电磁驱动力矩的变化规律作了一些研究和探讨，提出关于电磁驱动力矩分析计算的依据，希望所得之结果能对步进电机应用的深入研究起一定的作用。     

混合式步进电动机伺服系统研究

对二相混合式步进电动机矢量控制进行了理论研究,解决不同于一般种类电机的特殊问题,建立考虑电机非线性并充分利用电磁转矩和磁阻转矩的矢量控制方法.在此基础上,设计并实现了基于神经网络的二相混合式步进电动机矢量控制位置伺服系统,克服电机参数时变对控制效果的影响,提高了系统鲁棒性,使系统具有较高的性能.     

抑制混合式步进电机转矩波动的时变重复控制

分析了五相混合步进电机电磁转矩波动产生的原理，提出了利用时变周期信号的重复控制来抑制转矩波动的新思路。首先将时变的t域的转矩信号，变换为具有固定周期的8喊信号，再对其进行重复控制器设计，保持理想的驱动总电流，抑制转距波动。仿真与试验结果表明该控制方法效果明显。     

混合式步进电动机的矢量控制分析

混合式步进电动机与传统的异步、同步电动机相比,由于定子磁势、转子磁钢的非线性分布以及磁饱和等因素的存在而没有简单的线性化数学模型.根据已有数学模型,利用电动机矢量控制原理,在d-q坐标系下推导出混合式步进电动机电磁转矩与电流关系、静态控制与动态控制的数学模型,以及电动机定子电流细分算法,最后通过搭建实验样机验证其控制方法的有效性.     

一种新型的五相混合式步进电动机驱动技术

五相混合式步进电动机作为一种高性能电机,具有分辨率高、运行平稳等优点.首先介绍了一种五相混合式步进电动机的空间矢量PWM驱动技术,以及相应的电机绕组连接方式和功率拓扑结构;其次分析了这种驱动技术下电机运行的转矩合成原理;然后结合恒频恒总流峰值跟踪技术,介绍了该驱动技术的具体实现方式:最后通过原理样机验证了该驱动方式对绕...