《交流伺服控制系统》系列讲座(二) 第2讲 永磁同步伺服电动机设计相关问题

<正>(接上期)引言广义的永磁同步电动机分为方波电流驱动的无刷直流电动机(BLDCM)和正弦波驱动的永磁同步电动机(PMSM),本讲主要偏重于后者。相对于传统的直流伺服电动机,永磁同步伺服电动机具有无机械换向器、能量密度高、无需太多维护等优点,正越来越多的替代传统的直流伺服电机。而伺服用永磁同步电动机的基本要求如下:(1)高功率密度。要求电机具有高气隙磁     

永磁交流伺服技术：第四讲 永磁交流伺服技术应用实践

永磁交流伺服技术──第四讲永磁交流伺服技术应用实践高波，沈靖，王炎（哈尔滨工业大学１５０００１）１永磁交流伺服系统的应用永磁交流伺服系统通过永磁同步电动机（ＰＭＳＭ）与伺服驱动器的有机结合，消除了传统的机械式换向器对伺服系统性能的不利影响，同时由于高...     

直流伺服电动机机电时间常数测试方法

主要讨论了直流伺服电动机时间常数的计算和测试方法,并着重对空心杯电枢永磁直流伺服电动机机电时间常数的测试方法、仪器和计算方法进行了论述,给出了两种不同方法的实测结果。     

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。     

直流伺服电动机双向驱动器

介绍了在录像机，摄象机，ＣＤ唱机和自动反转录音机中使用的直流伺服电动机的双向驱动集成电路的功能，主要技术特性，主要参数和典型应用方法，为精密家用电器直流伺服电动机的双向驱动设计提供了有价值的应用资料。     

宽调速永磁直流伺服电动机的发展概况及主要特点

简要介绍了宽调速永磁直流伺服电动机的结构特点,主要性能,用途和开发情况。     

一种永磁无刷直流伺服电动机PWM驱动装置

详细介绍了一种永磁无刷直流伺服电动机驱动装置的基本结构、电路原理及主要特性。实践应用表明，该装置性能优良。     

直接驱动直线交流伺服电动机

美国科耳摩根公司以生产伺服系统闻名于世,多年前开发了直流直线伺服电动机。随着交流伺服系统技术的发展,2年前又开发了高精度、免维护、大推力的以交流伺服放大器驱动的无刷直流直线伺服电动机(也称交流直线伺服电动机)。直线电动机接通电源,加以适当控制,使其前后往返运动。     

永磁直流伺服电动机CAD系统

针对宽调速永磁直流伺服电动机ＣＡＤ系统（ＳＹＺＤ软件包）的研制开发，提出基于数据库封闭型、开放型两级管理的分层次、多模块电机ＣＡＤ设计思想；讨论应用直接设计法和有限元磁场分析进行电机设计与性能预测的软件设计方法；介绍ＳＹＺＤ软件包的全汉字多级菜单驱动的用户界面设计和规范化多功能图形处理方法；比较ＳＹＺＤ软件包对５Ｎｍ、３０Ｎｍ电机的设计、预测结果和生产样机的测试结果，证实ＳＹＺＤ软件包的可靠性和实用性。     

永磁伺服电动机的设计优化

前言小型永磁伺服电动机正日益应用于汽车工程、航空技术、信息工程和工业自动化等不同领域。直至今日,绝大多数的伺服电动机是采用直流技术设计的。直流电机具有卓越的自动控制性能,但也有机械整流的缺陷。因此,对于寿命长,不需维修,能在腐蚀环境中工作,具有静态扭矩或抗振性能的电机的需求,直接导致了整流馈电无刷直流电动机的产生。本文描述了用于航空技术的永磁伺服电动机的计算机辅助的优化设计技术(非线性正向研究法)。最短起动时间达6000r/min,     

伺服电动机的时间常数问题

概述了伺服电动机的电气时间常数、机械时间常数和机电时间常数的定义;分析了高速伺服电动机经减速器减速后可获得低速大转矩,但其机械时间常数比永磁直流力矩电动机大的原因;并解释了直流伺服电动机与交流伺服电动机的机械时间常数计算公式。     

偏心永磁同步伺服电动机优化设计

为减小稀土永磁同步伺服电动机的转矩脉动,改善伺服电动机性能,本文研究永磁体偏心距离变化对永磁同步伺服电动机电磁特性的影响规律.利用ANSYS软件建立永磁同步伺服电动机的有限元结构模型,分析偏心距离变化时的空载相反电势、气隙主磁通、电磁转矩和电感等电磁特性.研究结果表明,偏心距离变化对伺服电动机电磁特性有较大影响;当偏心距离变化使电机气隙主磁通接近正弦函数分布时,伺服电动机转矩脉动较小,整体性能较好,有待在实际应用中进一步验证.     

扫描床用直流伺服电动机的驱动方式

利用ANSOF丁公司的仿真软件SIMPLORER5．0。对一种CT扫描床用直流伺服电动机在不同驱动方式下的转速波动、阶跃响应和频率响应特性进行了仿真和对比分析。确定了适合于CT扫描床用直流伺服电动机工作特点的驱动方式。     

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。     

永磁直流伺服电动机机电时间常数的分析与测量

为了准确评价伺服电动机的动态性能指标．从电机的电压，转矩平衡方程式出发．在理论上对永磁直流伺服电动机的时间常数进行了分析探讨，并对工程实际中常用的几种测试方法进行分析和比较，指出其差别和适用范围以及可能造成的测试误差。该方法简单，具有实际使用意义。     

新型游戏机用直流伺服电动机的电路设计及其仿真建模

本文设计出了一种新型电路,从电气和机械结构上解决了能用于电路仿真软件LTspice的直流伺服电动机的电路模型。基于这个有效的电路理论模型,对实际的新型游戏手柄中所使用的直流伺服电动机驱动电路进行了优化设计。通过一系列分离电子元器件组成的模拟电路来仿真电动机的运行机理,模拟电动机的电参数和机械参数的变化,解决了仿真设计电动机的等值电路及其建模瓶颈。仿真结果验证了直流电动机模型的有效性,生产实际中既降低了产品的成本,又改善了产品的性能。     

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。     

永磁同步伺服电动机的动态参数

动态参数是影响伺服电动机动态性能最主要的因素之一.动态参数的高低直接决定伺服电动机动态及稳态性能的好坏.对传统的伺服电动机而言,几个主要的动态参数都有较清晰的定义和概念,长期以来在工程实践中广泛使用.但对正弦波驱动的永磁伺服电动机来说,电机的力矩常数Kt、反电势常数Ke、电气时间常数τe、机械时间常数τm和阻尼因数D等都有了新的变化,实践中常引起误解和混淆.文中主要分析永磁同步伺服电动机几个动态参数的含义以及和传统参数之间的差异,并从控制系统的要求出发,对几个最基本的动态参数和参数之间的相互关系进行分析,得出了一些实用的结论.     

KXA伺服放大器及其在伺服电机控制中的应用

目前，用大功率晶体管控制的PWM水磁式直流伺服电动机驱动装置，是高精度伺服控制领域广泛应用的驱动形式。这种装置能实现宽范围的速度和位置控制，较常规的驱动方式，具有无可比拟的优点，受到越来越多的控制工程师的重视。     

基于LM629的无刷直流电动机伺服控制器

为了提高无刷直流电动机伺服控制器的控制精度、降低无刷直流电动机伺服控制器的成本,采用LM629芯片设计了一种无刷直流电动机伺服控制器,搭建了伺服控制器的硬件平台,开发了伺服控制器的控制软件。针对工业应用中对直流伺服电机进行位置控制的要求,提出了数字位置控制模式。通过对伺服系统速度波形进行分析,验证了该系统具有较高的控制精度。