永磁直线同步电机的磁阻力分析及其最小化研究

该文在简要分析永磁直线同步电机的磁阻力(Detent Force)产生原理的基础上，采用半无限单端结构建立了由于边端效应产生的磁阻力分析模型，运用傅立叶级数与数值分析相结合的方法对磁阻力进行了分析。在此基础上，提出了优化初级长度从而降低磁阻力的原理与方法，并采用有限元分析进行了对比验证。     

双V型结构削弱永磁直线电机磁阻力波动方法

磁阻力是单边平板型永磁直线电机(PMLM)推力波动的主要组成部分,影响了其在精密驱动领域的应用,为此,提出双V型结构削弱端部效应和齿槽效应产生的推力波动的方法。首先分析齿槽磁阻力和端部磁阻力的波动规律;然后基于积分法推导齿槽效应磁阻力与磁极的V型深度之间关系。接着针对特定深度的V型磁极,推导端部效应磁阻力与V型端部电枢铁心V型深度的关系。最后,以12槽10极PMLM为例,采用有限元仿真和实验验证,结果证明该方法能够有效削弱端部效应和齿槽效应产生的磁阻推力波动。     

永磁直线同步电机出入端磁阻力齿槽分量分析

采用有限元法及间接法对PMLSM的动子在出入端时的磁阻力的齿槽分量进行分析.实际物理模型的初级铁心被分解为不含齿槽和包含齿槽但不包括端部的两FEA模型;采用间接法研究PMLSM原始模型及改变PMLSM的端部半填槽槽形后对电机动子在出入端处磁阻力齿槽分量的影响和变化规律.将分析结果与实验数据进行了比较,验证了方法的正确性及有效性,为PMLSM的性能研究及电机设计提供了理论.     

双边空心式永磁直线伺服电机的空载磁场分析

针对双边空心式永磁直线伺服电机推力波动受到气隙磁场影响的问题,研究该电机空载气隙磁场的分析求解方法。采用等效磁化强度法对双边空心式永磁直线伺服电机的气隙磁场进行求解,推导出气隙和磁极区域中磁场的解析公式。将解析分析与有限元分析结果进行比较,验证解析法的计算结果的准确性。根据气隙磁密的解析公式,分析了3个主要尺寸——永磁体宽度τm、永磁体高度hm和气隙高度δ对空载气隙磁场的影响。分析表明,永磁体高度hm和气隙高度δ主要影响电机气隙磁场大小,对磁场谐波含量影响较小,而永磁体宽度τm对磁场的大小和谐波含量的影响都很显著。通过对永磁体宽度τm的优化设计,可以有效改善电机气隙磁场分布的正弦性,从而减小电机的推力波动。     

永磁同步直线电动机磁阻力最小化研究

根据永磁同步直线电动机磁阻力的产生机理,针对28极24槽永磁同步直线电动机,在满足直线电动机额定推力及其他技术指标的情况下,利用数学模型优化初级铁心长度,并在有限元软件中验证结果的一致性.研究表明在不同初级铁心长度下直线电动机的端部力存在一个最小值,继而进一步调整齿宽与槽宽比例,以达到磁阻力最小,该磁阻力抑制方法将改善直线电动机的伺服运动特性,尤其是低速特性.     

永磁同步直线电机电磁推力的分析

分析了端部效应对永磁同步直线电机电枢磁链的影响，推导了电流矢量控制时永磁同步直线电机的电磁推力。通过直线电机和旋转电机的实验数据比较，证明理论分析是正确的。     

永磁直线同步电机的推力波动分析

为改善高档数控机床进给系统用永磁直线同步电机的伺服性能,需要研究减少推力波动的技术措施。文章分析了永磁直线同步电机推力波动的机理,指出齿槽效应、端部效应及法向力是引起永磁直线同步电机推力波动的主要原因。     

一种新型多齿开关磁链直线电机的关键问题

提出一种省永磁、高推力性能的新型多齿开关磁链直线电机;推导分析直线电机端部开断引起的电磁推力与定位力特点,比较3种端部辅助齿形状对推力特性的影响,结果表明与内部齿相同的端部辅助齿可使直线电机得到较好性能;与旋转电机同样电枢高度及齿槽宽度的直线电机电密偏高,故增高电抠使槽面积增大到2.5倍,之后分析FSPM直线电机非饱和时推力表达式及饱和对电磁性能的影响,永磁优化分析表明21 mm高度永磁体可以使本设计电机达到最大推力,最后示出了不同轭部高度、不同气隙时,最佳永磁体高度的选择规律.     

永磁直线同步电机磁阻力最小化研究

依据永磁直线同步电机磁阻力产生的原理,针对2极三槽电机,分析了其边端效应,在此基础上,考虑到齿槽效应引起的齿槽力.提出了优化初级铁心长度和初级铁心端部形式的磁阻力最小化方法.有限元分析和验证了动子铁心和边端齿的最佳长度.结果表明本文提出的磁阻力最小化方法是可行的,减小了电机的推力波动.     

凹型端齿削弱永磁直线电机端部力波动方法

结合端面磁通函数和虚位移法推导PMLM端部效应产生的单端推力波动和法向力波动的解析表达式,揭示端部效应引起的推力波动和法向力波动的规律。通过对傅里叶级数的分析,提出反相位补偿原理的凹型端齿结构,该结构能消除推力波动和法向力波动的奇次谐波,解决传统的优化动子长度削弱推力波动但带来电机纵向"俯仰运动趋势"的缺点,同时还能消除动子横向"俯仰运动趋势"。最后以齿槽效应较弱的12槽11极PMLM为例,采用有限元仿真和实验验证,结果证明该方法能够削弱端部效应产生的法向力波动和推力波动。     

永磁直线交流伺服系统及其控制

介绍了一套永磁直线交流伺服系统,实验结果证明了该系统具有良好的伺服性能,有良好的实际应用价值。     

Loss Minimization Design Using Permeance Method for Interior Permanent Magnet Synchronous Motor

In this study, the lowest loss point is calculated using the permeance method when the machine parameters of the interior permanent magnet synchronous motor are changed. Using the proposed method, the motor loss is easily calculated compared to the conventional method. The periodic change in the magnetic resistance in the air‐gap according to the rotation of the rotor does not need to be considered because the magnetic equivalent circuits of the rotor and stator are separated. In this study, the motor loss is calculated by the proposed method and a finite element method (FEM). As a result, the error in the calculation results between the permeance method and the FEM is 2.9%. On the other hand, the motor losses are calculated by the permeance method when some machine parameters are changed. As a result, these results agree in principle with those of the FEM. Therefore, the validity of the proposed method is confirmed. In addition, the method for motor design is considered in terms of the loss.     

永磁交流伺服电机控制系统的研究

近年来,永磁交流伺服电机发展迅速并得到了广泛的应用.本文对永磁交流伺服电机的电压空间矢量控制(SVPWM)方法进行了研究,设计了一个基于STM32F103的永磁交流伺服电机控制系统,实现了电压空间矢量脉宽调制控制算法,并设计了速度电流双闭环的积分分离式PI调节器.实验结果表明,永磁交流伺服电机控制系统具有良好的转速伺服...     

永磁同步电动机交流伺服系统的研发

介绍一种基于数字信号处理器DSP的永磁同步电动机交流伺服系统，着重叙述了交流伺服系统的硬件结构，最后和软件相结合，搭建了实验平台进行实验，由实验证明该系统具有良好的位置控制及速度响应，实现了对永磁同步电动机的高可靠性和稳定性的要求。     

基于DSP的永磁无刷直流电动机伺服控制系统设计

介绍了永磁无刷直流电动机的特点,给出了基于TMS320LF2407A数字信号处理器的伺服控制系统的总体设计方案,同时给出了硬件系统设计思想和软件系统设计流程及系统抗干扰方案,并进行了仿真。结果表明该方案达到了很好的控制效果。     

永磁同步电机数字交流伺服系统

数字芯片用于无刷电机的高性能智能控制器，可以减少系统的部件、降低系统的成本、提高系统的性能。介绍了基于DSP的高性能算法，该算法是为了减少电流传感器的数量和利用滑动模型观测器实现无速度传感器控制。     

基于DSP的永磁无刷直流电动机伺服控制系统设计

介绍了永磁无刷直流电动机的特点,给出了基于TMS320LF2407A数字信号处理器的伺服控制系统的总体设计方案,同时给出了硬件系统设计思想和软件系统设计流程及系统抗干扰方案,并进行了仿真。结果表明该方案达到了很好的控制效果。     

基于电流估算的永磁同步电机伺服控制系统设计

在有位置精度要求的伺服电机控制应用场合,为了降低电机控制系统的成本,设计了一种永磁同步电机(PMSM)的无电流传感器控制方法。基于矢量控制策略,通过电机定子电压方程对定子电流进行迭代估算,根据系统响应速度要求,对控制器参数进行了设计,利用Bode图分析了系统的带宽,在不使用电流传感器的情况下实现了PMSM位置环、速度环和电流环控制,通过仿真验证了该控制器参数的有效性。在表贴式永磁同步电机(SPMSM)上进行了位置控制实验,动态响应效果满足设计要求,验证了该方案的有效性和可行性。     

基于递归模糊神经网络的PMLSM伺服控制

为了增强永磁直线同步电机（PMLSM）直接驱动系统的鲁棒性,改善系统受突加扰动情况下的性能,结合递归神经网络与模糊控制的优点,设计了基于递归模糊神经网络补偿器的PMLSM位置控制器。仿真结果表明,所设计的系统能实现对位置阶跃指令的快速无超调跟踪和稳态无静差,具有很强的鲁棒性,能够满足高精度、微进给永磁直线同步电机伺服驱动系统的要求。     

一种微小型永磁直流直线电动机

介绍了一种微小型永磁直流直线电动机的结构,优化了结构参数,加工出样机并进行了试验分析。在尺寸(Φ10×15mm)所限下,该结构使用多个长方体永磁块拼接来近似逼近全径向磁化管形磁铁,利用Maxwell9.0进行了气隙和磁铁厚度等结构参数的有限元优化设计,利用微加工技术制作的样机对其驱动力进行了试验分析,结果表明该微小型直流直线电动机驱动力可以达0.7N,可以应用在空间狭小的驱动场合。