绕组分布对永磁伺服电机电磁场与温度场影响的研究

永磁伺服电机采用不同的绕组分布形式对电机的电磁场和温度场均会产生一定的影响,文章以一台8极10 k W的永磁伺服电机为例,建立不同绕组分布的永磁伺服电机模型,对比分析电机不同绕组分布对电磁场和温度场的影响。首先,采用时步有限元计算方法对永磁伺服电机谐波磁场变化进行分析,基于傅里叶谐波分解理论给出电机内各次谐波的变化情况。然后,结合电机转矩脉动系数的分析对不同绕组分布下的永磁电机转矩脉动进行研究,给出电机转矩波动随绕组分布形式的变化规律;其次对电机各损耗的变化规律进行分析,并揭示电机内谐波磁场对电机损耗的影响机理。在损耗研究的基础之上,进一步对不同绕组分布下的永磁伺服电机绕组温度与永磁体温度进行分析,给出不同绕组分布下的温度变化规律。最后,结合有限元计算结果及相关实验验证计算分析的准确性,并进一步揭示双层绕组分布在永磁伺服电机提高电机综合性能方面的作用。     

铁氧体永磁辅助式磁阻伺服电机齿槽转矩研究

铁氧体永磁辅助式同步磁阻电动机转子为内置式、多层结构,会对电机齿槽转矩产生影响。使用计算机仿真方法研究分布和集中绕组永磁辅助式同步磁阻伺服电动机的齿槽转矩以及降低齿槽转矩的措施,并与钕铁硼永磁同步伺服电机的齿槽转矩进行比较分析。     

磁导调制式永磁直线伺服电机的设计

为了削弱永磁直线伺服电机端部效应引起的推力波动,本文提出了基于磁导调制的永磁直线伺服电机设计方法。电机的初级采用开口槽,利用齿槽磁导与端部磁导相调制,使总磁导波均匀分布在奇数个永磁体磁极内。将磁导调制方法与分数槽绕组理论有机结合应用于永磁直线伺服电机的设计中,电机的初级绕组采用单齿集中成型线圈,具有短距与分布效应,且有工艺性好、绕组端部短、推力密度高的特点,有效地削弱了永磁直线伺服电机端部效应引起的推力波动。文中给出了磁导调制式永磁直线伺服电机设计方法的一般规则,并给出了一个每相2绕组的直线电机算例,样机的分析计算验证了所述方法的正确性。     

永磁同步发电机直接转矩控制中定子电阻预测算法研究

在永磁同步电动机直接转矩控制中，定子电阻是一个需要精确给定的参数。但由于绕组温升等因素影响，定子电阻在运行过程中是一个变量。文中提出一种用于面贴式永磁同步电动机直接转矩控制的定子电阻检测新方法。该方法通过观测到的电磁转矩和实测电流来实时调整磁链计算所用的电阻值。理论分析证明稳态时，电磁转矩和电流的比值波动方向与定子电阻变化方向相反，由此可以采用PI调节器来进行电阻预测。仿真和实验结果表明，该算法可以在线实时估计电阻变化，并加以补偿。     

正弦波永磁同步电机静态电流概述

数控机床中,已经使能的正弦波交流永磁同步电机零速状态下,其定子绕组存在持续静态电流,完成对伺服电机转子的锁定。针对正弦波永磁同步电机静态电流检测问题,结合运动控制系统理论和维修经验,提出一种交流永磁同步电机静态电流理论计算方法。     

陶瓷压砖机用永磁同步伺服电机分析与设计

为了促进陶瓷砖制造行业的节能改造,本文根据陶瓷压砖机驱动系统的工作环境和性能要求,采用综合磁路计算软件Rmxprt和有限元计算软件Ansoft设计一款用于陶瓷压砖机驱动系统的表贴式永磁同步伺服电机,对电机主要尺寸,电机绕组及匝数进行了设计,并对齿槽转矩进行了优化。样机试验证明,该款陶瓷压砖机用永磁同步伺服电机性能符合设计要求,可用于代替陶瓷压砖机驱动系统中的异步电机。     

无位置传感器控制下的永磁同步电机电阻在线辨识

提出一种在全速域内实现永磁同步电机无位置传感器控制及定子电阻在线辨识的方法。利用高频方波注入法实现电机零、低速无位置传感器运行,在中、高速时则切换至同步轴系滑模观测器。定子电阻与绕组温度、控制性能紧密相关,在静止两相坐标系下注入直流扰动电流并对其进行闭环控制,通过欧姆定律计算定子电阻。所提方法不依赖其他电机参数,对系统运行影响小,且适用范围广。仿真结果表明其精度达±5%,可用于绕组温度监测以及改善无位置传感器控制的性能。     

不同极槽配合永磁伺服电机的电磁性能分析和比较

针对一款高性能永磁伺服电机的设计指标,在相同的外形尺寸要求下,提出了不同极槽配合的设计方案。结合分数槽集中绕组永磁伺服电机的结构和性能特点,使用有限元软件对2种方案进行了电磁性能分析,通过对齿槽转矩、反电动势谐波、效率等数据的比较,得出了不同设计理念的优劣之处,为下一步永磁伺服电机的样机开发方案选择提供了参考依据。     

带阻尼绕组的多相大功率推进永磁同步电动机绕组参数的测量和计算研究

为了充分考虑磁场各次谐波的作用 ,方波推进电动机一般采用相绕组回路的数学模型 ,模型中绕组参数的测量和计算较为复杂 ,其中带阻尼绕组的多相永磁同步推进电动机的绕组电感测量和计算尤为困难。本文在分析了无阻尼绕组多相永磁同步电动机绕组参数测量的基础上 ,提出了测量带阻尼绕组的多相永磁同步电动机电枢绕组参数的相关分析脉冲响应法 ,该方法将确定电动机参数的问题转化为对系统传递函数系统的辨识问题。带阻尼绕组的十二相凸极式永磁同步电动机的绕组参数测量和计算结果验证了本文提出的方法是有效的     

永磁同步伺服电机调零技术介绍

随着工业自动化水平的提高,永磁同步伺服电机在现代化企业中的应用越来广泛。实际工作中,经常出现伺服电机维修人员在更换电机轴承后,伺服电机无法恢复零点,仍需外委专业公司对伺服电机进行调零,导致伺服电机维修费用增加,维修周期较长。伺服电机调零技术是伺服电机维修的关键技术,为了把关键技术掌握在自己手中,为了企业降低维修费用,某公司利用旋转变压器角度测量仪器掌握了永磁同步伺服电机调零技术。为让更多的工程技术人员了解、掌握永磁同步伺服电机调零技术,现就利用旋转变压器角度测量仪调永磁同步伺服电机零点的技术,简单介绍如下。     

集成永磁伺服电机的发展与现状

目前的永磁同步伺服电机系统多采用控制驱动器与电机本体分开放置,导致多电机应用的场所走线复杂,干扰严重。电机本体和编码器作为集成永磁伺服电机的两个重要组成部分,它们的发展决定了集成永磁伺服电机的发展。为此,本文着重分析了永磁伺服电机本体的发展、编码器技术的发展和集成永磁伺服电机的现状,认为集成永磁伺服电机必将成为电机发展的趋势。     

一类高性能集中绕组永磁同步电动机的径向不平衡力

介绍了一类极槽数只相差1的集中绕组永磁同步电动机。这类电动机具有较高的绕组系数以及较低的定位力矩,可以作高性能的伺服电机使用。但是这类电机因为绕组在转子表面的分布具有不对称性,转子不可避免地受到一个径向不平衡力。以有限元方法对这种径向不平衡力进行了定量计算,并分析了其对电机性能可能造成的影响,对该类电机的实际应用提供了参考。     

现代高性能永磁交流伺服系统综述（上）——永磁电机篇

现代高性能永磁交流伺服系统由驱动控制器、永磁电机及传感器三大部分构成,对其中的高性能永磁交流伺服电机进行了较为全面的总结介绍。在分析现代高性能永磁交流伺服电机的概念、发展历程、技术现状及市场应用的基础上,分别介绍了稀土永磁交流伺服电机的定、转子结构和特点.并对目前流行的分数槽集中绕组永磁交流伺服电机的特点及谐波、齿槽转矩等相关问题进行了简单的讨论：同时对多相永磁交流伺服电机、永磁直线交流伺服电机等其他永磁伺服电机也做了简单介绍：最后针对永磁交流伺服电机在高性能、变频供电、可靠性及系统级设计等各方面的特殊性,讨论分析了其设计特点。     

现代高性能永磁交流伺服系统综述（下）——永磁电机篇

现代高性能永磁交流伺服系统由驱动控制器、永磁电机及传感器三大部分构成,对其中的高性能永磁交流伺服电机进行了较为全面的总结介绍。在分析现代高性能永磁交流伺服电机的概念、发展历程、技术现状及市场应用的基础上,分别介绍了稀土永磁交流伺服电机的定、转子结构和特点：并对目前流行的分数槽集中绕组永磁交流伺服电机的特点及谐波、齿槽转矩等相关问题进行了简单的讨论;同时对多相永磁交流伺服电机、永磁直线交流伺服电机等其他永磁伺服电机也做了简单介绍;最后针对永磁交流伺服电机在高性能、变频供电、可靠性及系统级设计等各方面的特殊性,讨论分析了其设计特点。     

多相整流永磁同步发电机绕组内部相间短路的故障分析

该文将多回路法与有限元法相结合,建立了多相整流永磁同步发电机系统绕组内部相间短路的通用数学模型,可计算永磁电机正常及绕组内部故障工况的电气量分布,不仅适用于每相单分支的多相电机,还适用于每相多分支的情况。在一台特制的六相双分支永磁同步发电机样机上进行了故障实验,实验结果和仿真结果相吻合,验证了数学模型的正确性。在准确计算绕组电流的基础上,进一步计算了故障前后样机内部的温度场分布,结果表明故障导致样机内部温度不再均匀分布。根据仿真和实验结果,分析了该样机相间短路的故障特点,并说明了短路点附近明显升温对永磁电机的严重影响以及不同组三相绕组间相间短路引起整流桥中某些二极管过电流的潜在危害。该文研究为多相永磁同步发电机内部相间短路故障检测提供了依据。     

现代高性能永磁交流伺服系统综述(上)——永磁电机篇

现代高性能永磁交流伺服系统由驱动控制器、永磁电机及传感器三大部分构成,对其中的高性能永磁交流伺服电机进行了较为全面的总结介绍。在分析现代高性能永磁交流伺服电机的概念、发展历程、技术现状及市场应用的基础上,分别介绍了稀土永磁交流伺服电机的定、转子结构和特点;并对目前流行的分数槽集中绕组永磁交流伺服电机的特点及谐波、齿槽转矩等相关问题进行了简单的讨论;同时对多相永磁交流伺服电机、永磁直线交流伺服电机等其他永磁伺服电机也做了简单介绍;最后针对永磁交流伺服电机在高性能、变频供电、可靠性及系统级设计等各方面的特殊性,讨论分析了其设计特点。     

永磁同步伺服电动机绕组电感测量方法

通过对永磁同步伺服电动机绕组电感特性的分析及与常规检测方法的对比,提出一种绕组电感的测量方法,试验验证了方法的可行性及在电机检测中的作用.     

极槽配合对永磁同步伺服电机性能的影响

采用Maxwell软件对两种不同极槽配合的表贴式永磁同步伺服电机建立有限元2D模型,对伺服电机主要的性能参数如齿槽转矩、反电动势、转矩脉动等进行了对比分析。通过分析发现,10极12槽配合的永磁同步伺服电机的性能更佳,反电动势正弦性更好,转矩脉动和齿槽转矩更小,该研究成果为永磁同步伺服电机的开发设计提供参考依据。     

现代高性能永磁交流伺服系统综述(下)——永磁电机篇

现代高性能永磁交流伺服系统由驱动控制器、永磁电机及传感器三大部分构成,对其中的高性能永磁交流伺服电机进行了较为全面的总结介绍。在分析现代高性能永磁交流伺服电机的概念、发展历程、技术现状及市场应用的基础上,分别介绍了稀土永磁交流伺服电机的定、转子结构和特点;并对目前流行的分数槽集中绕组永磁交流伺服电机的特点及谐波、齿槽转矩等相关问题进行了简单的讨论;同时对多相永磁交流伺服电机、永磁直线交流伺服电机等其他永磁伺服电机也做了简单介绍;最后针对永磁交流伺服电机在高性能、变频供电、可靠性及系统级设计等各方面的特殊性,讨论分析了其设计特点。     

集成永磁伺服电机的发展与现状

目前的永磁同步伺服电机系统多采用控制驱动器与电机本体分开放置,导致多电机应用的场所走线复杂,干扰严重。电机本体和编码器作为集成永磁伺服电机的两个重要组成部分,它们的发展决定了集成永磁伺服电机的发展。为此,本文着重分析了永磁伺服电机本体的发展、编码器技术的发展和集成永磁伺服电机的现状,认为集成永磁伺服电机必将成为电机发展的趋势。