旋转直线永磁电动机有限元仿真

设计一种可以同时实现旋转运动和直线运动的新型两自由度永磁电动机,给出轴向绕组和径向绕组的分布示意图,描述旋转磁场的形成和直线(轴向)运动原理.具体介绍设计中所使用的永磁材料和铁心材料.使用ANSYS建立电动机的有限元模型,给出有限元基本参数,具体描述前处理、材料定义、网格划分和边界条件的设定.仿真结果表明,这种两自由度永磁电动机的设计是可行的.     

交流永磁直线同步电动机的控制方法研究

对直线电动机驱动进给系统在车磨复合数控加工中心上的应用作了系统研究,阐述了直线电动机驱动技术、开放式数控系统原理和基于PMAC的全闭环交流伺服控制系统。本文还结合研究课题介绍了直驱进给系统的调试,并获得了很好的调试效果,保证了数控机床的加工精度。     

高推力永磁直线同步电动机电磁结构研究

介绍高推力永磁同步直线电动机的原理和特点,指出端部效应和齿槽效应会产生定位力及其波动,提出具有段间 移位的分段式轮换对称初级绕组和铁芯的电磁结构设计方案,分析该方案对端部效应和齿槽效应的消弱作用。分析结 果表明,该方案可以有效改善高推力永磁同步直线电动机的推力平稳性。     

基于CMAC的永磁直线同步电动机控制与仿真

针对数控机床用永磁直线同步电动机（PMLSM）伺服系统中存在非线性,且易受外界干扰导致控制困难的问题,基于PMLSM工作原理建立了相应矢量控制数学模型,设计了CMAC（Cerebellar Model Articulation Controller,小脑模型关联控制器）＋PID的PMLSM伺服系统控制方案,对控制器的跟踪性能以及抗干扰能力进行仿真。结果表明基于CMAC的复合控制器具有良好的动态跟踪性能和较强的鲁棒适应性,是解决非线性、强耦合的PMLSM控制问题的一种简便有效的控制算法。     

永磁同步直线电动机磁场分布测试实验研究

为合理设计磁路结构和精确预测平板式三相交流永磁同步直线电动机(Perm anentM agnet L inear Synchronous Mo-tor,PMLSM)性能,采用实测法测量直线电动机的磁场分布,通过应用O rigin软件绘制出磁场分布图。实验表明,磁场近似呈正弦状分布,这种分布能使电动机运行平稳。该实验为直线电动机的优化设计提供了重要的依据。     

永磁同步直线电动机伺服刚度测试实验研究

为了研究控制系统参数对平板式三相交流永磁同步直线电动机（Permanent Magnet Linear Synchronous Motor，简称PMLSM）的影响，采用瞬态激振的方法测试直线电动机的伺服刚度，并在样机上完成实验。实验结果表明，直线电动机的伺服刚度只受位置环比例增益的影响较大，而其它的控制参数对伺服刚度幅值影响不大。设置好伺服系统各控制参数，为高性能直线电动机伺服控制器的改进设计提供了客观依据。     

直线振动电动机磁路工作气隙设计

工作气隙是影响直线同步振动电动机工作性能的主要因素之一,寻求合理结构的工作气隙是电动机设计工作中十分重要的内容.文章首先针对隐极式结构的直线振动电动机,从理论上定性分析了电磁推力与工作气隙结构参数的关系,总结出合理工作气隙结构设计的依据.最后采用电磁场有限元分析软件验证了得出的结论,结果证明这些结论是正确的,可以在直线同步振动电动机工作气隙设计中采用.     

一种永磁直线同步电动机的实验和测试装置

介绍了一种直线电动机的综合测试台。介绍了测试台的机械结构、结构原理和功能模块,以及一种永磁同步直线电动机的测试结果。     

永磁直线同步电动机的磁场谐波扰动分析

分析永磁直线同步电动机的电磁推力,得出永磁体的磁链为影响推力的重要因素。通过温度和交变磁场频率对永磁体磁性影响的研究,以及由电动机定子电流、绕组间的自感和互感等,通过派克变换对端部效应的形成原因和谐波成分的分析,进一步明确了磁场谐波扰动对永磁直线同步电动机推力的影响。     

U型无铁芯永磁直线电机样机设计与有限元分析

针对传统设计方法的盲目性、高成本、周期长的问题.通过设计一种应用于大行程精密定位台中的U型无铁芯永磁直线电机(PMLM),探讨了一种新的设计方法.在分析其定子磁路和动子绕组结构特点的基础上,初步设计了电机参数.采用Maxwell 2DTransient求解器模块对电机特性进行分析,得到了电机空载反电动势、电机磁链、定位力特性和电磁推力.通过理论设计和有限元分析相结合的方法,设计制造了一台实验样机,并进行了相关实验.实验结果表明,电机的重复定位精度达2 μm;加速度能在0.08x内达到14 m/s2,在不同速度下的反向电动势成线性关系且与理论分析的吻合.研究结果表明,样机达到了设计要求,验证了设计方法的可行性.     

永磁同步电机在电梯系统中的应用分析

重点介绍了永磁同步电机在电梯驱动系统中引发的重大技术革新与技术优势,通过对永磁同步电动机在智能化、安全化、节能化曳引系统中的作用的分析,说明了永磁同步电动机在技术方面所具备的明显技术优势,指出其在电梯设计和应用中起到的重要现实意义。     

机床进给系统用永磁直线电机的设计方法

从永磁直线电机的结构入手,分析了电机几何结构与推力的关系.引入了两极单元直线电机的概念,提出了通过对两极单元直线电机进行组合,来设计任意推力永磁直线电机的设计方法.运用该方法完成了一台推力为3000N的永磁直线电机的设计,并对样机进行了推力与定位力的测试实验,验证了设计方法的可行性.     

Adaptive PI control strategy for flat permanent magnet linear synchronous motor vibration suppression

Due to low damping ratio,flat permanent magnet linear synchronous motor’s vibration is difficult to be damped and the accuracy is limited.The vibration suppressing results are not good enough in the existing research because only the longitudinal direction vibration is considered while the normal direction vibration is neglected.The parameters of the direct-axis current controller are set to be the same as those of the quadrature-axis current controller commonly.This causes contradiction between signal noise and response.To suppress the vibration,the electromagnetic force model of the flat permanent magnet synchronous linear motor is formulated first.Through the analysis of the effect that direct-axis current noise and quadrature-axis current noise have on both direction vibration,it can be declared that the conclusion that longitudinal direction vibration is only related to the quadrature-axis current noise while the normal direction vibration is related to both the quadrature-axis current noise and direct-axis current noise.Then,the simulation test on current loop with a low-pass filter is conducted and the results show that the low-pass filter can not suppress the vibration but makes the vibration more severe.So a vibration suppressing strategy that the proportional gain of direct-axis current controller adapted according to quadrature-axis reference current is proposed.This control strategy can suppress motor vibration by suppressing direct-axis current noise.The experiments results about the effect of K p and T i on normal direction vibration,longitudinal vibration and the position step response show that this strategy suppresses vibration effectively while the motor’s motion performance is not affected.The maximum reduction of vibration can be up to 40%.In addition,current test under rated load condition is also conducted and the results show that the control strategy can avoid the conflict between the direct-axis current and the quadrature-axis current under typical load.Adaptive PI control strategy can effectively suppress the flat permanent magnet linear synchronous motor’s vibration without affecting the motor’s performance.     

基于ANSYS的盘式永磁同步电动机转子的结构分析

盘式永磁同步电动机的转子是盘式永磁电动机的重要部件,它直接影响着电机的可靠性及功率密度。运用ANSYS有限元分析软件对转子盘体的应力和变形分布规律进行了分析研究,为转子结构的优化设计提供了依据,对提高盘式永磁电动机的功率密度具有重要意义。     

磁悬浮永磁直线电动机非脆弱鲁棒H∞控制器设计

基于线性矩阵不等式(LMI)理论,提出设计非脆弱鲁棒控制器来抑制不确定因素的影响以及控制器参数摄动.首先,采用矢量控制方法中的id=0控制策略,把非线性系统解耦成独立的线性电流子系统和速度子系统.其次,根据H∞性能指标与线性矩阵不等式的等价性,将控制器设计转化为对LMI的求解.最后,为了验证其有效性,在MATLAB环境下对控制系统进行仿真研究.通过研究可知,非脆弱鲁棒控制器能在容许的增益摄动下以及存在不确定性干扰时,系统不仅具有鲁棒性而且还是非脆弱的,从而保证闭环系统具有良好的鲁棒性.     

永磁同步电机运行性能研究

针对凸极永磁同步电机,对其数学模型和定子电流最小控制方法进行了介绍,推导了定子电流最小控制方法对应的电流相角条件、基本转速和最大转矩。利用电机数学模型和不同电流控制规律建立了永磁同步电机运行性能仿真模型,避免了传统双闭环模型中控制器参数对仿真结果的影响。在此基础上深入研究了电机永磁磁链、凸极率、电枢电阻三个参数对电机基本转速、输出转矩等运行性能的影响,据此指出了电机电磁设计时应遵循的一般规律。     

基于Matlab和LabVIEW的永磁同步电机控制系统设计

针对永磁同步电机控制系统设计时,单独采用Matlab建模仿真方式多参数整定繁琐的问题,提出了一种基于Matlab与LabVIEW相结合的混合仿真方法。首先,理论分析了永磁同步电机在多坐标系中的数学模型,利用该数学模型在Matlab/Simulink环境中搭建了底层电机控制模型,并基于LabVIEW设计了电机系统测试界面。然后,利用仿真接口工具包—SIT使Matlab和LabVIEW保持同步通讯,在LabVIEW上层测试界面上对电机系统仿真参数进行整定。最后,为验证该混合仿真方法的可靠性,分别建立传统Matlab仿真模型与混合仿真模型,对电机进行了仿真实验。研究结果表明,该混合仿真模型与Matlab单独仿真模型的结果具有较高的吻合性,并符合理论计算结果。这种混合仿真方法在保证实验结果的正确性下,简化了永磁同步电机控制系统的参数整定;同时能从LabVIEW界面上直接查看仿真波形,进一步缩短了调试时间,提高了系统仿真效率。     

永磁同步直线电动机电感测试方法

电感不仅是电动机的一个重要参数,而且对控制系统中的电流环有重要影响.针对目前电感测试方法的缺点,提出一种动态测试方法.该方法是以电路的自激振荡理论为原理,通过设计一个LC振荡电路将电感的测量转换为频率的测量;最后,经电路处理将电感量的变化动态地反映在电压的变化上,从而实现动态测量.     

Precise speed control of a permanent magnet synchronous motor

Precise control of vibration modes become critical when one wants to push the state of the art with a permanent magnet synchronous motor (PMSM). In this paper, a complete control strategy, concerned about the design based model, controller design, and dealing with the shaping of the system input is presented. First, a modeling analysis is performed on the vector control scheme in the synchronously rotating reference frame that is used for controlling the PMSM. Then, the pole-placement scheme is used to design a desirable closed-loop system. After that, the shaped input technique together with the designed controller is considered to yield the shortest actual system input. The Matlab/Simulink software is used to perform the simulation. This simulation results verify that the eliminated oscillation response gives much better transient performance in the aspects of faster settling time and decreasing energy to supply for the PMSM.