一种便携式角速度传感器

角速度是旋转系统或传动装置进行状态监测的重要参数。设计了一种新结构、无旋转部件的便携式瞬时角速度传感器。该传感器的工作原理是永磁磁钢建立恒定磁通,被测旋转装置的转动部件切割该恒定磁场后形成涡流,涡流产生的磁场与传感器的霍尔元件相互作用产生霍尔电势,该霍尔电势的幅值与被测旋转装置的角速度成正比。根据磁路的基本定律推导出传感器的输出特性,并对输出特性进行了实际的测定,结果表明:传感器的灵敏度为16.8mV·s/rad,非线性误差为1.24%。     

旋转角加速度传感器校准装置的研制

研制了一种新型旋转角加速度传感器校准装置。校准装置包括外定子、杯形转子和内定子,其中外定子两相绕组的轴线正交,输入的两相交流电错开90°相位差,产生旋转磁场后驱动杯形转子产生变化的角加速度量值;推导了角加速度量值的理论公式,给出公式所需参数的获取方法;最后采用光栅测角加速度系统对校准装置的特性进行了测定,结果表明装置产生的角加速度量值线性误差约为0.53%。     

一种新型霍尔式角度传感器的研究

设计了一种新型霍尔式角度传感器,详细阐述了传感器的机械结构和工作原理,根据磁路定律和霍尔效应推导了传感器的输出特性,表明传感器工作时能够直接输出与旋转角度成正比的霍尔电势。由于霍尔传感器的输出采用差动式连接,不存在零点剩余电压。建立了传感器的有限元模型,对其工作时的磁场情况进行了仿真,验证了传感器测量原理的正确性。最后对传感器样机进行了特性测定,实验结果表明传感器的灵敏度约为105 mV/(°),线性误差约为0.12%,重复性误差约为0.19%。     

MHD角速度传感器磁场设计研究

MHD角速度传感器是在轨进行高精度角颤振测量的关键器件。通过对2种MHD角速度传感器进行对比研究,确定径向磁场方式的传感器为更适宜我国当前空间发展需要的MHD角速度传感器。并设计了其径向磁场结构,获得在导电流体间隙处需要的磁感应强度,测试结果与模拟设计结果一致,为MHD角速度传感器研制奠定了一定的基础。     

复合式罩极电机扭转振动检测与分析

设计了一种复合式罩极电机,为双定子双转子结构,电机运行时定子绕组施加励磁,产生的旋转磁场带动转子旋转。分析了电机气隙磁场的特性,推导了电磁转矩公式,表明电机运行时存在扭转振动。研制了复合式罩极电机样机,利用传感器对电机在不同励磁状态下的转矩输出进行了检测,表明电机运行时存在扭转振动,且扭振幅值随两相励磁电压的相位差而变化,最后对变化规律进行了理论分析,结果表明:扭转振动波的相位差为两相励磁电压相位差的2倍。     

三维磁场精密测量系统的研制

介绍了三维磁场精密测量系统的研制,利用差动方式连接的6个霍尔元件构成三维磁场传感器,通过压频变换器完成数据采集,并采用电压比测量法来补偿温度变化对霍尔元件输入电阻的影响．对系统进行了高精度的标定,消除了温度变化对霍尔元件灵敏度系数的影响．标定后的系统达到了0．5％的精度,并利用这一系统对高速磁悬浮列车的气隙磁场进行了测量．     

电气、液压或气动驱动的选择

用电动驱动,电能被转化成机械动能。在电动马达中,磁场在转子和定子中相互作用;当它们试着将自己与对方相互对齐产生了转矩,创造了运动。电动驱动的“精确的手”和马达是非常适合提供高速和精确性的理想选择。在直流电机中,直流线圈或永久磁铁在定子中产生一个固定磁场。为了提供最大的扭矩,线圈卷绕茌转子上并连接在一起,这样转子磁场是垂直于定子磁场的。直流电机的速度和功率可以非常有效地被控制,但在这类马达中需要切换电流的碳刷会受到磨损和撕裂。     

如何判定电动机故障

电动机是当前我国工业生产中必不可少的装置,其属于旋转式机器,作用是将电能转换为机械能。电动机的结构主要有定子绕组以及一个转子或者旋转电枢构成,电磁铁绕组的作用是产生磁场,在旋转磁场的作用下,电枢铝矿中便会有电流通过,由于受到磁场的作用,因而其会产生转动。而运行中的电动机会受到外界环境以及人为因素而产生多种故障,对于电动机所产生的故障,可以通过四种方式进行预防和判断,即看、听、闻、摸,在判定故障后,及时的将故障排除以保证电动机能够正常运行。     

旋转式感应同步器的误差及其分析

旋转式感应同步器是一种高精度的角度检测元件,目前国内已达到±0.5角秒的水平。这种元件由于在恶劣的环境中能可靠地工作,因此在许多精密的随动系统和机床的程序控制中,被作为角度自动测量和主动测量的传感器用。旋转式感应同步器的综合误差包括零位误差和细分误差。理论上定子两相绕组同转子绕组之间的耦合值分别是两圆盘角位置的正弦和余弦函数。但实际上由于耦合函数畸变而产生     

电动车驱动用永磁同步电机力矩特性的研究

对影响内置式永磁同步电机转矩特性的三个关键设计参数——永磁体宽度、定子绕组匝数及转子铁心外形进行了研究。以具体样机为例,分析了定子绕组匝数、永磁体充磁方向长度和转子外形对转矩特性的影响。分析结果表明：永磁体宽度接近于整数倍定子齿距可降低负载脉动转矩;采用偏心分段圆弧法优化转子外形有利于提高电机的转矩特性。通过实验验证了理论分析的正确性。     

Power density improvement of three phase flux reversal machine with distributed winding

The three phase flux reversal machine (FRM) is a doubly salient permanent magnet machine with concentrated windings. This study proposes the distributed winding for this machine. This winding (i.e. full pitch winding) offers high-power density and improves the efficiency. The permanent magnet (PM) flux linking the stator winding has effectively two or four pole flux pattern, which depends on the number of stator poles and independent of number of rotor poles. Finite element method (FEM) analysis is performed on the concentrated stator pole winding FRM (CSPFRM) and proposed full pitch winding FRM (FPFRM) to obtain induced EMF, flux linkages and inductance of the winding. The inductance of both machines is also obtained using winding function approach and compared with FEM results. The effect of armature reaction is compensated by capacitive series compensation to improve the voltage regulation. FEM analysis is also carried out on both the compensated generators to evaluate the power density. Speed of the flux pattern and that of the rotor is different in FRM. The ratio of these two speeds is termed as fictitious 'electrical gear'. FRM and permanent magnet synchronous machine (PMSM) have sinusoidal terminal voltage and surface mounted PMs. The power density of both machines is compared using the concept of fictitious `electrical gear?. To verify the above analysis, a 6/14 pole FRM with distributed and concentrated winding is designed and fabricated. The experimental results are in close agreement with simulated results.     

永磁无刷直流电动机换相脉动转矩及抑制方法

通过分析永磁无刷直流电动机的换相过程,得到了电动机绕组电流换相产生的脉动转矩表达式。为了验证理论分析的正确性,首先对电流换相产生的脉动转矩及相关特性进行了仿真,然后采用永磁旋转角加速度传感器对电动机轴上的脉动转矩进行了实际测量,验证了电机输出转矩中的脉动转矩分量的客观存在性及相关特性。针对脉动转矩,提出了一种基于峰谷互补的抑制方法,并建立了对应的实验平台开展了实验研究,理论分析和实验测量取得了一致的结果,从而证明了该抑制方法的正确性。     

Magnetoelectric measurement converters of rotation angle into unitary code

The designs of circular cogged magnetoelectric measurement converters of rotation angle into unitary code in which the variable magnetic flux does not pass through a permanent magnet are described. The effect on the error of the measurement of the step error angle of the cogs of the rotor of the converter, the stator of which is provided with separate magnetoconducting cogged sectors, is analyzed.Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 1, pp. 30–31, January, 1995.     

定子永磁型高速电机凸极转子强度分析

定子永磁型电机具有转子上既无永磁体也无绕组、功率密度高、效率高等优点,因此非常适合在高速下工作。然而由于凸极转子复杂的几何形状,对其强度进行分析只能采用有限元法等数值方法。基于弹性力学理论,建立了凸极转子强度的解析分析模型。分析了凸极转子的载荷分布,在此基础上,基于平面应力模型和应力函数法,推导了定子永磁型电机凸极转子的应力及变形的解析解;用有限元法对解析解的有效性进行了验证;分析了凸极转子的凸极高度及形状对转子强度的影响。结果表明,建立的凸极转子强度解析解在转子应力最大区域内的计算结果与有限元法的计算结果完全吻合,能够对定子永磁型高速电机凸极转子的最大应力进行精确分析,可为定子永磁型高速电机的转子设计提供支持。     

Improved analytical model for predicting the magnetic fielddistribution in brushless permanent-magnet machines

A general analytical technique predicts the magnetic field distribution in brushless permanent magnet machines equipped with surface-mounted magnets. It accounts for the effects of both the magnets and the stator windings. The technique is based on two-dimensional models in polar coordinates and solves the governing Laplacian/quasi-Poissonian field equations in the airgap/magnet regions without any assumption regarding the relative recoil permeability of the magnets. The analysis works for both internal and external rotor motor topologies, and either radial or parallel magnetized magnets, as well as for overlapping and nonoverlapping stator windings. The paper validates results of the analytical models by finite-element analyses, for both slotless and slotted motors     

Magnetic angular encoder using an offset compensation technique

Quality and resolution of integrated microsystems using Hall sensors dedicated to an angular encoder are strongly dependent on the accuracy of the relative position of Hall sensors and on the offset of electronic front end circuitry. In this paper, we describe a CMOS microsystem built on two integrated circuits. This contactless encoder microsystem gives three sine and square signals with a phase shift of 120/spl deg/ and provides an angular error of less than 4/spl deg/ without external trimming or feedback. The Hall sensor assembly with the engine consists of fixing a small permanent magnet on the rear axis of the motor. Then, the sensor is positioned in front of this magnet.     

转子辅助槽对高速电主轴齿槽转矩的影响机理研究

针对高速永磁同步电主轴中永磁体与有槽铁心相互作用产生的齿槽转矩过高,从而导致电主轴产生振动与噪声的问题,通过在转子齿上开辅助槽来优化电主轴结构.以一台FL系列永磁同步电主轴三相星接Y型电机为模型,利用Ansoft软件对它进行运动仿真和磁场瞬态分析,得到了能有效削弱电主轴齿槽转矩的转子齿辅助槽设计方案.研究结果表明,在转...