小电感无刷直流电动机三相H桥无位置传感器控制方法

传统无刷直流电动机的六拍控制采用Y型绕组连接方式,将三相绕组中的两个导通相串联进行供电;其无传感器控制所需的位置信息通过检测未导通相的反电动势过零点得到。绕组串联连接使每一相仅利用母线电压的一半产生电流;同时Y型绕组结构使未导通相受到中性点电压的影响造成位置信号检测精度降低。该文将三相H桥结构应用于无刷直流电动机的无位置传感器控制,使三相绕组中参与导通的两相并联进行供电,同时使未导通相切出电路以进行反电动势过零点检测。绕组并联连接使每一相利用全部母线电压产生电流,电压利用率得到提高;同时未导通相完全切出电路使位置信号检测精度提高。对三相H桥无刷直流电动机无位置传感器控制方法进行了数学推导和分析,并在一台小电感样机上进行了实验,实验结果显示,该4对极样机可以在20 000 r/min的转速下实现无位置传感器控制。     

无轴承无刷直流电机悬浮绕组导通规律分析

针对传统无轴承无刷直流电机悬浮绕组单相轮流导通控制方法在满极弧系数情况下存在的悬浮力脉动问题,本文首先分析了无轴承无刷直流电机悬浮力的产生原理,进一步获得了悬浮绕组导通相的确定原则。在不同齿槽边界条件下,分别推导了不同极弧系数(k=1,k≠1)时的8种悬浮绕组导通规律,并用Ansys软件对其进行仿真对比分析。仿真结果阐明了不同导通规律下悬浮力脉动大小变化的原因,并提出了一种悬浮力脉动最小的导通规律;在此基础上,针对悬浮力脉动优化了转子永磁体的极弧系数,为无轴承无刷直流电机的进一步优化设计提供了理论支持。     

磁悬浮无轴承无刷直流电动机控制及仿真研究

阐述了磁悬浮无轴承电动机的基本状况,分析了磁悬浮无轴承无刷直流电动机悬浮力产生的机理,并对悬浮控制系统进行了设计,并进行了m atlab/s im u link的仿真分析。     

基于换相过程分析的无刷直流电动机机械特性的研究

通过对三相星型六状态工作模式下无刷直流电动机的换相过程进行分析，列出换相过程的微分方程，推导了相绕组导通期间平均电流的解析表达式，并利用该解析表达式，借助Manab进行仿真计算，深入研究了无刷直流电动机的机械特性。通过与实验数据的对比，验证了该分析计算方法的正确性。指出无刷直流电动机机械特性的计算不能直接套用有刷直流电机的计算方法，是因为绕组电感不能忽略，进而揭示了绕组电感也是影响电压源型直流电源供电的无刷直流电动机机械特性的主要因素，并总结了其影响的规律性，为无刷直流电动机机械特性的改善提供了方法和依据。     

梯形波与正弦波反电势无刷直流电动机特性分析

针对反电势为理想梯形波与理想正弦波的永磁无刷直流电动机,分析了电机在方波驱动120°导通模式下的机械特性、电流波形、换相转矩脉动.推导了反电势为正弦波的无刷直流电动机在方波驱动120°导通模式下的机械特性表达式.通过对这两种电机电流波形的对比分析以及对两者换相电流的数学推导,给出了这两种不同反电势波形的无刷直流电动机在高速和低速时两者电流波形、换相转矩脉动差异的原因.建立了两种电机的仿真模型,仿真结果进一步验证了分析的正确性.实际工程中,无刷直流电动机的反电势波形很难达到理想的梯形波,介于理想梯形波与理想正弦波之间,该研究对无刷直流电动机的设计与控制具有一定的参考意义.     

磁悬浮飞轮用无刷直流电动机无位置传感器控制研究

给出了一种有效的磁悬浮飞轮(MSFW)用无刷直流电动机无位置传感器控制方法。将不导通相端电压选出与电压参考信号进行比较得到一个方波信号,此信号发生改变时即是不导通相绕组反电动势过零点,延时30°电角度进行换相。实验结果表明,这种无位置传感器控制方法能够在较大的速度范围内有效地进行换相和控制,能大大提高磁悬浮飞轮运行的可靠性和安全性。     

一种新型无轴承无刷直流电机电磁性能的有限元分析

将磁悬浮技术引入传统无刷直流电机中得到了二自由度无轴承无刷直流电机,从而实现了无刷直流电机的更高转速运行。针对所采用的新型绕组结构,深入分析了电机悬浮力的产生机理,并运用Ansoft/Maxwell软件对电机电磁性能进行了有限元分析,通过对仿真结果的研究,确定了磁饱和对电机悬浮力产生的影响及转矩绕组电流与悬浮绕组电流的最佳取值范围,并验证了所设计无轴承无刷直流电机的自解耦特性,从而证明该新型无轴承无刷直流电机设计方案的可行性,降低了其控制系统的设计难度。     

正弦波电动势永磁无刷直流电动机稳态特性计算

基于两相导通星形三相六状态正弦波永磁无刷直流电动机的相绕组端电压平衡方程式,通过微分方程解析演算,推导了其相电流的解析公式,对正弦波电动势永磁无刷直流电动机的稳态特性进行仿真计算。以绕组电感为零的正弦波永磁无刷直流电动机作为特例,推导了新电路模型下基本性能参数的计算公式,并与传统不计绕组电感的电路模型进行比较研究,验证了该解析公式的正确性。     

冗余式高压无刷直流电动机分析与研究

采用余度设计技术,设计了两种额定电压为270 V的冗余式高压无刷直流电动机,说明了冗余式无刷直流电动机可以极大地提高系统的可靠性,建立了两种不同绕组形式的冗余式无刷直流电动机的数学模型,分析、对比了绕组形式不同对冗余式无刷直流电动机定子磁势的影响,并推导了冗余式无刷直流电动机的机械特性,在此基础上,建立了两种电机在有限元分析软件Magnet下的模型,进行了动态求解,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

无轴承无刷直流电动机原理、控制及应用综述

对新型磁悬浮无轴承无刷直流电动机的特点、结构、悬浮力产生原理、数学模型及控制方法等进行了综述;阐述了研究过程中的关键技术问题,并讨论了电动机在计算机硬盘、人工心脏血泵等领域的潜在应用前景.     

磁悬浮无刷直流电机新型直接悬浮力控制

针对磁悬浮无刷直流电机(BBLDCM)这一非线性、强耦合系统,为解决悬浮系统控制难度大、转子抖动严重等问题,设计了一种新型的直接悬浮力控制策略。借鉴传统的无刷直流电机直接转矩的控制思想,依据BBLDCM运行特点,推导出不同状态下的悬浮力矢量,并给出了悬浮绕组导通表,同时阐明了新型直接悬浮力工作过程。最后通过Simulink对所提控制策略进行仿真验证,结果表明该方法不仅能够实现转子稳定悬浮,而且有效削弱了悬浮转子的抖动,简化了悬浮控制系统,提高了悬浮系统的控制精度。     

永磁无刷直流电动机星型三相绕组设计与故障模拟分析

阐述了无刷直流永磁电动机星型三相绕组的设计过程,以磁势星型图作为分析计算分数槽电机的基础,通过相带划分法,确定线圈之间的连接方法。同时,以一台1.5 kW的无刷直流永磁电动机为例,模拟出线圈连接中常见的故障情况,与仿真得出的实验结果进行了比较分析,验证了故障模拟的有效性。     

混合励磁无刷爪极电机磁场三维有限元分析

提出了一种新结构混合励磁无刷爪极电机。电机的磁场由爪极极面上永磁片、爪极极间永磁片和无刷爪极转子上的电励磁绕组三部分共同建立。采用三维有限元方法对所提出的一台六对极新结构混合励磁无刷爪极电机样机的空载磁场进行了分析,给出了三维有限元分析模型,计算了不同励磁电流时的电机气隙以及铁心中的磁场分布,给出了不同电励磁电流时气隙和转子的磁场分布图。由此证明了通过电励磁电流的调节可方便地改变电机气隙磁密。     

两相无刷直流电动机及其系统仿真

两相无刷直流电动机控制简单，成本低，但转矩脉动大，制约了其应用。为此，该文在对其定、转子结构、绕组接线方式、位置传感器放置及工作原理进行分析的基础上，利用Matlab建立了电机及其驱动电路系统的仿真模型。分析及仿真结果表明，所研究的两相电机能产生平均转矩运行，有实际应用价值。     

基于改进遗传小波网络的电机故障诊断研究

用频谱分析方法提取了无刷直流电动机的正常工作状态和几种常见的故障(位置传感器一路故障、A相绕组断路故障和驱动开关断路故障)时的特征信号,进行了诊断算法研究,提出了用改进遗传算法优化小波神经网络参数的调整过程,并用改进遗传小波神经网络对无刷直流电动机进行故障诊断。仿真结果表明,与经典遗传小波神经网络、小波神经网络和BP神经网络等方法进行比较,该方法在无刷直流电动机故障诊断中具有更快的收敛速度和更高的诊断精度。     

基于C868的无刷直流电动机无传感器控制系统

介绍了一种基于C868单片机的无刷直流电动机无传感器控制驱动系统。给出了利用C868单片机的捕捉/比较单元CAPCOM6E实现对直流无刷电动机的PWM控制方案。利用无刷直流电动机定子开路绕组的反电动势,计算转子的位置,滤波算法加强系统的稳定性,省去专门的转子位置检测电路。采用集成功率模块减小系统规模并提高可靠性。     

直驱型电动舵机电流环优化设计

针对直驱型电动舵机的特性,采用电流参考波形优化控制法来减小分数槽集中绕组永磁无刷直流电机的转矩脉动,优化设计电流环提高电流响应速度是该方法的关键。为此,建立了分数槽集中绕组永磁无刷直流电机的数学模型,在分析P型电流环和最速电流环控制优缺点的基础上,设计了次速电流环控制器。最后,对系统进行了仿真。仿真结果表明,次速电流环具有调节速度快、抗干扰能力强等优点。     

无刷直流电动机绕组接法的比较分析

概述了在无刷直流电动机设计中三相绕组星形接法和三角形接法的区别,通过损耗和转矩系数的分析计算,比较了两者的优劣,得出星形接法的无刷直流电动机效率优于三角形接法的无刷直流电动机.     

考虑绕组电感的无刷直流电动机稳态特性和参数的分析与计算

基于无刷直流电动机换相过程分析,推导出考虑绕组电磁时间常数的电流-转速特性和转矩-转速特性简洁表达式,给出平均电流比和平均电磁转矩比的函数关系图,讨论了绕组电阻和电感值变化对电机特性的影响。提出了单回路等值电路和视在电阻,给出了转矩系数与反电势系数的计算公式。研究结果解决了现有特性计算没有计及绕组电感的明显不足,有助于提高无刷电机特性预测计算的准确程度。     

具有被动式磁力轴承的无刷直流电机研究

非接触式磁力轴承广泛用于高速电机及某些具有免维护要求的特殊应用场合，如人工心脏旋转血泵。该文介绍了一种具有被动式磁力轴承的新型无刷直流电机。采用该文提出的被动式磁力轴承，电机转子可实现磁悬浮而不需要进行悬浮力控制。电机转子的轴向稳定性依靠被动式轴承以及永磁转子由于轴向位移产生的轴向力来实现。电机转子的径向磁悬浮，需要通过对被动式磁力轴承永磁环以及无刷直流电机的气隙、永磁体的径向厚度和轴向长度的优化设计来实现。