磁链模型的双开关磁阻电机无位置传感器控制

针对开关磁阻电机( SRM)转子位置传感器带来的成本提高、可靠性降低的问题,研究双SRM无传感器控制.利用SRM两个特殊位置的磁链特性,建立非线性磁链解析模型,给出磁链模型中的参数计算方法,提出双开关磁阻电机无位置传感器控制策略.以TMS320F2812 DSP为控制核心,搭建两台18.5 kW SRM控制器,并实现双...     

基于间接转矩控制的无位置传感器开关磁阻电机转矩脉动抑制∗

针对无位置传感器开关磁阻电机全速范围内的转矩脉动较大问题,设计了一种间接转矩控制方法分别对高低速不同区间内的转矩脉动进行抑制.首先对于无位置传感器控制方法,建立了低速角度估算法和高速简化磁链法的不同控制模型,对于不同转速范围区间的优劣势构建全速范围内无位置传感器的控制.通过模型分析和公式推导得出影响转矩的因素,即限制电流幅值和调节开通角度等两种间接转矩的控制方法,在低速和高速不同的转速范围应用相应的电流斩波控制方法和角度位置控制方法来对转矩的波动进行抑制.仿真试验结果表明,该方法能够有效抑制无位置传感器开关磁阻电机不同转速区间的转矩脉动.     

基于简化磁链法的SRM无位置传感器的研究

为了提高开关磁阻电机(SRM)调速系统的适用范围,在直接转矩控制SRM的条件下,提出了一种基于简化磁链法的转子位置辨识方法。选取一条特定位置的电机磁链特性曲线,通过神经网络对磁链特性曲线进行拟合,与检测的实时磁链比较,输出比较脉冲信号,编译脉冲信号得到转子位置角。在MATLAB/Simulink环境下搭建了SRM转子位置辨识控制模型,对简化磁链法转子位置辨识进行了仿真。结果表明了简化磁链法能够简化控制系统,提高系统的可靠性。     

基于特殊位置检测的开关磁阻电机无位置传感器控制策略

针对开关磁阻电机调速系统(SRD),提出了一种基于特殊位置检测的开关磁阻电机(SRM)转子位置估算方法。通过在线计算每相绕组实时磁链数据,检测出各相转子到达特殊位置的时刻。提出了基于特殊位置检测的电机转子位置重构策略,对电机瞬时转子位置进行还原。在提出的转子位置估算方法基础上,设计了SRD转速闭环控制系统。样机试验表明,提出的转子位置估算策略具有较高的检测精度与较宽的转速使用范围。基于关键位置检测的转速闭环无位置传感器控制策略具有较快的动态响应和较强的鲁棒性。     

复平面电感模型开关磁阻电机中低速无位置传感器技术

针对开关磁阻电机(SRM)无位置传感器启动和低速运行控制的研究难题,基于复平面电感模型提出了一种适用于中低速运行区域的转子位置估计方法,同时利用该方法实现了开关磁阻电机静止及带初始转速无位置传感器启动。就四个不同象限分别分析了复平面内三相合成电感向量与实轴的夹角同转子位置角度之间的映射关系,并给出了转子角度所在象限的逻辑判定条件,实现了转子位置间接估计。该无位置方案无需SRM电磁特性曲线和任何外加硬件,实现起来简单可靠,最终通过实验对提出的无位置方案进行了验证,实验结果表明,在样机中低速运行范围内(0~600r/min),该方法均能对转子位置进行准确定位并实现SRM无位置传感器可靠运行。     

基于转速双阀值滞环算法切换开关磁阻电机无位置传感器控制研究

开关磁阻电机(SRM)的无位置传感器控制在电机不同转速区间需要采用不同的控制算法。针对这一问题,提出了一种基于转速双阀值滞环算法切换策略的开关磁阻电机全速度范围无位置控制方案。电机由低速过渡到高速时由阀值ωm控制算法切换,由高速过渡到低速时由阀值ωn控制算法切换,两阀值之间有一定的滞环宽度。仿真与实验结果表明,该策略能够实现开关磁阻电机高低速无位置控制算法间的可靠切换。     

一种开关磁阻电机无位置传感器控制效率优化策略

针对开关磁阻电机(SRM)的简化磁链法只能实现单相导通运行且导通区间固定的缺点,提出了一种结合固定关断角和自适应调节开通角的无位置传感器控制技术。利用曲线拟合关断位置磁链取代传统存储数据表,通过对比实时计算的动态磁链和曲线拟合的静态磁链,确定关断位置信号并估计转速和其他位置。考虑电机阻抗和电感的非线性特点,优化电感最小区域的开通角自调节模型确定导通区间。仿真结果验证了该方案的可行性和正确性,能够实现转子位置的间接检测,电机的运行效率得到进一步优化。     

开关磁阻电动机调速系统建模与仿真研究

在分析开关磁阻电动机(SRM)数学模型的基础上,使用Matlab/Simulink建立了电动机调速系统的非线性仿真模型.模型低速阶段采用电流斩波控制方式,高速阶段采用角度位置控制方式.据此模型,针对一台四相8/6结构样机进行了仿真.仿真结果证明该模型为分析和设计SRM控制系统提供了一种有用的工具.     

开关磁阻电机全速范围无位置控制研究

针对采用位置传感器控制的开关磁阻电机(SRM)的诸多弊端,提出了一种基于非线性电感模型全速度范围无位置传感器控制方案。对SRM在起动,低速、高速驱动运行3种状态时的三相电感值,采用最优测量方法,通过转子模型与转子位置角度之间的函数关系实现转子位置间接估计。针对提出不同速度范围的控制方案,提出了双阀值滞环无位置算法切换策略。仿真结果表明,该方案能够实现SRM全速范围的可靠运行。     

内置式永磁同步电机宽转速范围无位置传感器直接转矩控制

针对内置式永磁同步电机,提出一种可在宽转速范围运行的无位置传感器直接转矩控制方法。在直接转矩控制中,定子磁链的估算和控制是算法实施的关键。为保证在宽转速范围内准确估算定子磁链,当电机静止和低速运行时,利用旋转高频注入方法得到电机实时三相电感,结合相电流得到由定子电流产生的磁链分量,并综合转子磁链分量得到定子磁链;当电机中高速运行时,使用反电动势滤波估算定子磁链。根据所得定子磁链,结合基于转矩角的直接转矩控制方法控制电机运转,并使用滞环方法保证低速与中高速运行之间平滑过渡。实验结果表明,该无位置传感器控制方法在包含静止的宽转速范围内能稳定带载运行,并具有良好的动静态性能。     

NdFeB永磁汽车起动电机分析

NdFeB水磁汽车起动电机是一种很有发展前途的新型电机.本文论述了该种电机在设计过程中其永久磁钢尺寸、电机极数的选择原则,阐述了其不同于普通电机的特殊制造工艺,并将该种电机与传统的励磁式起动机性能进行了对比.作为说明,最后举出了两个NdFeB起动电机实例.     

Studies on thrust characteristics of high‐thrust spiral motor

Linear actuators are used in various industrial applications. Conventional linear actuators are a combination of a rotational motor and a ball screw, a hydraulic actuator, or a linear motor. However, these actuators have some demerits. This paper proposes a spiral motor (SPRM) that comprises a helical stator and a helical mover. Owing to its helical structure, the SPRM can be expected to show better performance compared to the conventional linear actuator. A stator and a mover are shown in Figs. 1 and 2, respectively. Helical motion is obtained by this motor and only linear motion is extracted by canceling rotational motion at the end effector. There are two types of SPRMs. One has no ball screw on the output axis, while the other has a ball screw. The former can be used in a direct drive system. However, the gap between the stator and the mover should be controlled because the motor is a magnetic levitation system without a ball screw. Further, the motor requires two three‐phase inverters. The other motor is easy to control because it does not require gap control. However, the motor is inferior to the first motor with regard to position control since the friction in this motor is larger. In this study, a prototype of the SPRM is developed. The prototype constructed is a motor with a ball screw. In this motor, the stator and mover are made of block cells. The stator block is shown in Fig. 3 and the mover block is shown in Fig. 4. The prototype of the SPRM shown in Fig. 5, is developed by using these two blocks. An experiment is conducted to examine the driving of the SPRM. The experimental result is shown in Fig. 6. From this result, it is evident that comprising a helical stator and a helical mover can generate linear motion. Another experiment is conducted for measuring the thrust characteristic of the motor. The result obtained is shown in Fig. 7. From the figure, the thrust constant of the spiral motor, K_f, is obtained as 538.0 N/A. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 177(2): 58–64, 2011; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21168     

存在箝位效应的直流和交流电动机

直流电动机中的电刷能够指示直流励磁磁极的位置,又可以控制电枢电流的相位,直流电动机应是箝位电动机。本文通过理论分析阐明了箝位效应与直流电动机性能特征之间的关系。箝位和同步是两种不同的运行特征,具有直流励磁磁极的电动机可以据此分成两类型电动机。自控式"同步电动机"是用磁极位置传感器接替原直流电动机中的电刷及其箝位功能并对三相电枢电流之相位直接控制的箝位电动机,而矢量变换控制的"同步电动机"实际上是间接控制三相电枢电流相位的箝位电动机。     

"自控变频同步电机"系统中的交流电机是箝位电动机

针对直流电动机中电枢磁动势的轴线位置由电刷决定的特征,提出了箝位概念,指出自控变频乃是箝位效应的直接后果。对作为电机类型名称的"同步"一词之含义作了明确地阐述,同步电动机是无箝位电动机,稳定运行的同步电动机内频率与本机转速之间的因果关系是以恒定的频率为因。直流电动机是箝位电动机,箝位效应使直流电动机中频率与转速的因果关系颠倒成以易变的转速为因,直流电动机具有优良的控制性能以及无振荡的特性都与箝位的存在密切相关。"自控变频同步电机"系统中的电动机应是交流箝位电动机,而不是同步电动机。     

关于发展我国超高效率电机的一些考虑

介绍了国外超高效率电机的现状,以及国内发展该类电机的意义,提出了对超高效率电机能效指标的一些考虑,并指出发展这类产品应着重在新材料,新工艺和优化设计上采取措施,以控制电机成本的增加,以利于推广应用。     

高速无轴承永磁电机设计与分析

高速电机具有高功率密度、能够减小设备体积与重量,可以直接驱动负载、提高传动效率,在航空航天、新能源、精密制造等领域具有广阔的应用前景。将无轴承永磁电机应用于高速驱动系统,在推导无轴承永磁电机数学模型基础上,提出了高速无轴承永磁电机设计方法。通过对一台额定功率2 300 W、额定转速8 000 r/min、调速范围0~60 000 r/min的高速无轴承永磁电机进行电磁和机械一体化设计,并采用有限元法对样机的电磁性能和动力学性能进行优化。仿真试验结果验证了所采用的设计方法的正确性。     

印制绕组电机的设计要点

阐述了印制绕组电机的设计要点，这些要点将直接影响到印制电机的性能。     

关于发展我国超高效率电机的一些考虑

介绍了国外超高效率电机的现状，以及国内发展该类电机的意义，提出了对超高效率电机能效指标的一些考虑，并指出发展这类产品应着重在新材料，新工艺和优化设计上采取措施，以控制电机成本的增加，以利于推广应用。     

永磁交流伺服技术及其进展（续3）

本文为“永磁交流伺服技术及其进展”(见1990年《微电机》第4期)的续篇,介绍伺服驱动器的组成和工作原理,交流伺服驱动器与直流伺服驱动器的主要差别,及直流伺服电动机、同步型交流伺服电动机和异步交流伺服电动机三类电机性能特点的比较。     

Windows95环境下单相异步电机CAD系统

利用面向对象技术、多文本窗口及菜单技术，将单相异步电机的设计过程加以抽象、概括，用ＭＳＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ４．０语言开发了通用性极强的单相异步电机ＣＡＤ软件，并且包含了数据库管理系统。具有较强的文字、图形辅助功能，在中文Ｗｉｎｄｏｗｓ９５环境下运行，操作非常简便。