高速电主轴直接转矩控制调速系统

作为一种高性能异步电动机传动,精确的转矩转速和位置控制对于高速电主轴来说是必需的。当前存在两种高性能交流调速控制系统,即矢量控制系统和直接转矩控制系统,而直接转矩控制系统更加得到了高度关注。本文在介绍高速电主轴传动结构特点和数学模型及存在的问题的基础上,给出了直接转矩控制原理,并分析了将直接转矩控制应用到高速电主轴调速系统上的优越性。     

高速电主轴矢量控制机械特性分析与仿真

根据异步电动机的矢量控制原理,推导了高速电主轴矢量控制固有机械特性曲线的数学表达式,据此分析了高速电主轴转速闭环矢量控制在负载条件下的调速机理,得出转速闭环矢量控制通过调节同步转速使电主轴工作在互不相同但互相平行的固有机械特性曲线上,从而获得优良的静动态性能的结论。为了验证理论分析的正确性,根据高速电主轴的矢量控制方程,建立了一个带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统模型。基于此模型,对额定转速为15000转的170MD15Y20型高速电主轴进行了闭环矢量控制加载仿真,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

电主轴直接转矩控制系统的仿真研究

首先介绍了直接转矩控制的六边形和近似圆形磁链轨迹的控制方案,给出了高速电主轴直接转矩控制系统的结构及其工作原理;然后详细阐述了转矩调节器的容差选择、电压空间矢量的选择和高低速调节方案的选择;使用Madab/Simulink仿真工具,完成了六边形和近似圆形磁链轨迹的直接转矩控制系统的仿真研究;仿真结果显示,将直接转矩控制...     

电主轴直接转矩控制系统的设计与仿真研究

基于高速加工机床用电主轴及直接转矩控制基本工作原理,设计了电主轴直接转矩控制系统。利用MATLAB/Simulink模块库中提供的各种基本模块及子系统封装技术,建立完整的高速加工机床用电主轴直接转矩控制系统模型。并对该系统模型在恒定负载和负载变化两种情况进行了仿真研究。仿真结果表明,设计的电主轴直接转矩控制系统具有良好的动静态特性,将直接转矩控制方法应用于电主轴驱动控制系统是可行的,适应高速数控机床驱动控制系统的快速响应要求。     

永磁同步电机直接转矩控制的改进与仿真

永磁同步电机（PMSM）以其高效率、高功率因数等优点,在工业领域得到了广泛的应用。主要分析了永磁同步电机的直接转矩控制（DTC）系统,分析了零电压矢量对永磁同步电机的作用,构造了一种新型的含零电压矢量控制开关表,改进了传统的控制系统。仿真结果表明,正确地使用零电压矢量能够有效减少转矩脉动,改善系统性能。     

异步电动机直接转矩控制系统仿真对比研究

在详细分析异步电动机传统直接转矩控制(BASIC-DTC)系统和空间矢量调制直接转矩控制(SVM-DTC)系统的基础上,利用MATLAB仿真平台分别建立了异步电动机BASIC-DTC系统仿真模型和SVM-DTC系统仿真模型,并对两种仿真模型进行了对比仿真。仿真结果表明:与异步电动机BASIC-DTC系统相比,异步电动机SVM-DTC系统有效地抑制了转矩和磁链脉动,克服了开关频率不固定的缺陷,同时获得了与BASIC-DTC系统一样的动态响应。     

无速度传感器矢量控制下高速电主轴动态性能分析

为了研究高速电主轴的控制精度与主轴机械参数之间的动态关系,根据法拉第电磁感应定律建立高速电主轴的动态数学模型,并利用无速度传感器矢量控制逆变调速原理,将该模型的定子电流分解为励磁电流和转矩电流两个分量,组成两个独立的一阶线性子系统——磁链子系统和转矩子系统,实现励磁磁链和电磁转矩对各自参考值的全局渐进跟踪。试验结果表明,在无速度传感器矢量控制下,高速电主轴的励磁磁链受励磁电流的控制,且不受主轴负载和转速高低的影响,始终保持恒定;转矩电流控制高速电主轴的电磁转矩,与负载呈线性关系。有效控制励磁电流和转矩电流两个独立变量,不仅可以保证高速电主轴在负载状态下转差率小、转矩输出稳定性高的特点,而且当高速电主轴受到瞬间外力冲击时,其快速的转矩响应能力、动态速度跟随精度和抗挠动性等动态特性参数都可以通过控制励磁电流和转矩电流的精度实现。     

异步电动机的直接转矩控制模型仿真研究

基于直接转矩控制原理,使用MATLAB/Simulink建立了异步电动机直接转矩控制模型,详细介绍了系统的主要模块。通过仿真实验,得到了定子磁链、转矩、转速的仿真波形,验证了控制策略的正确性。     

永磁同步电机直接转矩控制系统的新电压矢量控制方法

直接转矩控制是交流伺服系统中继矢量控制之后的一种新的控制方式。永磁同步电机的直接转矩控制拥有非常快速的转矩响应速度,但是传统的直接转矩控制系统容易导致系统出现转矩脉动。针对传统DTC的不足,提出了新的永磁同步电机直接转矩控制方式,能够调制出不同方向和不同大小的电压矢量以减小转矩脉动。     

永磁同步电动机空间矢量转矩控制方法研究

结合空间矢量PWM与直接转矩控制的特点提出一种空间矢量转矩控制方法。利用直接转矩控制中检测与估算的信号根据定子电压计算模型进行推导．得出定子电压的两相运动坐标系分量并合成定子电压,以此为基础重新设计系统控制结构。该方法充分借助SVPWM连续调节的优点,回避了传统直接转矩控制通过6个离散的基本空间矢量对定子磁链及电磁转矩实施控制而造成的转矩与电流脉动,保留直接转矩控制响应迅速、控制简单的特点,兼顾了系统快速性与高精度要求。仿真与实验结果证明该方法的有效性。     

基于双滑模控制的PMSS直接转矩调速系统设计

针对永磁同步电主轴传统直接转矩控制策略存在较大的磁链和转矩脉动,系统在低速段难以精确控制,以及由于磁链和转矩脉动引起的噪声和抖动等问题,该文提出了基于双滑模变结构控制的永磁同步电主轴直接转矩调速控制方案。提出通过转矩和磁链的2个滑模控制器来代替传统直接转矩中的2个滞环控制器,其输出实现了空间电压矢量调制,保证了逆变器开关频率恒定,减小了磁链和转矩脉动;分析滑模变结构控制所产生抖振缺陷的机理,选择适当的趋近律在保证系统鲁棒性的前提下有效抑制了抖振。实验和仿真结果表明,该调速系统具有动态响应快,磁链和转矩脉动小以及较强的鲁棒性等优点。     

Comprehensive measurement and evaluation system of high-speed motorized spindle

Reducing the manufacturing time is the trend of high-precision manufacturing, and the precision of a work-piece is very important for manufacturing industry. The high-speed motorized spindle is the most critical part and becoming more widely used in the machine tool at present, and its precision may affect the overall performance of high-speed cutting. Most of the studies on high-speed cutting are focused on the cutting force, the vibration of the spindle and effects of the spindle’s thermal deformations; hence, how to roundly measure and objectively evaluate high-speed spindle is an imminence question of it because the comprehensive dynamic properties and evaluation system of spindles directly affect the cutting ability of the whole machine tool before they are manufactured. This paper presents a comprehensive measurement and evaluation system of high-speed motorized spindle, which reflects the overall performance of motorized spindle and bases on international standard.     

SRM的直接瞬时转矩控制及其改进型的仿真研究

针对开关磁阻电动机的转矩脉动较大的问题,对直接瞬时转矩控制方法进行了研究,并将其与PWM控制方法相结合,进一步介绍了一种改进型的控制方法。对两种控制方法的工作原理展开分析,重点介绍了转矩差值控制环节,它是依据转子角度位置的不同,将电动机的相绕组电感分为三个区间,并通过编程实现各个区间内电动机的控制。通过Matlab/Simulink软件分别搭建了四相8/6极开关磁阻电动机的直接瞬时转矩控制和改进型直接瞬时转矩控制的仿真模型,其中,瞬时反馈转矩是由相电流、转子位置和转矩三者之间的关系表查表得到。研究结果表明,两种方法都能够对转矩脉动起到抑制作用,但相比较而言,改进型直接瞬时转矩控制方法的抑制效果更加明显。     

高速电主轴的油气润滑

在高转速轴承寿命试验机电主轴中选用了油气润滑方式,实施稳定的微量油润滑.通过实验确认,DMN达150mm.r/min,解决了油雾润滑污染环境的问题,使环境质量良好。     

一种新型异步电机直接转矩控制系统

在分析了异步电动机数学模型的基础上,利用Matlab/Simulink构建了一个异步电动机直接转矩控制系统.通过Matlab仿真试验,得到电压、电流、转速、转矩及其磁链等的仿真波形.仿真结果证明,该控制方法具有较好的动态响应和较强的鲁棒性.     

基于Matlab／Simulink的直接转矩控制仿真系统

直接转矩控制技术是一种具有优良静、动态性能的交流电机控制技术。文章介绍了直接转矩控制技术的基本原理。并采用Matlab／Simulink软件对直接转矩控制仿真系统进行了建立,其中磁链观测采用u-n模型,该模型能在全速范围内得到较好的观测精度,通过Simulink中自带观测器与计算式所得的转矩波形进行比较。验证了磁链观测器的准确性．并对转矩波形使用小波信号分析方法进行后处理。通过对仿真系统的建立和仿真结果的分析。能为后续工作中正确建立硬件系统和编写软件应用程序具有指导意义,从而大大缩短了系统开发的时间。为下一步直接转矩控制的成功实现提供了基础。     

数控机床高速电主轴技术及应用

高速电主轴是高速机床的核心部件,对数控机床的技术进步影响较大。文章介绍了高速电主轴的结构组成和发展历程,总结了高速电主轴对数控机床的重要影响。     

异步电动机直接转矩控制中定子磁链控制方法的应用研究

在异步电动机直接转矩控制理论基础上，分析了定子磁链的控制方法，提出了一种获得圆形定子磁链的处理方法，通过仿真和试验，结果证明该方法的有效性。