一种基于新型初级永磁直线电机的X-Y工作台设计与实现

直线电机由于结构上的原因,在高速运动过程中会产生推力波动,由此产生的运动速度波动将影响直线电机驱动的工作台轨迹跟踪精度。用一种推力波动小的新型模块化初级永磁直线电机驱动X-Y工作台,可使X-Y工作台的速度波动减小,有效提高了X-Y工作台的动态响应速度和定位精度。     

基于MPC的永磁同步直线电机位置控制

为有效提升永磁同步直线电机位置控制的性能和精度,需要探讨电机的动态性能以及稳态工况等情况,实现对传统电机位置控制系统的优化和升级。课题组分析了永磁同步电机位置控制问题,阐述了基于MPC的永磁同步直线电机的控制原理以及具体的设计方法,并利用MATLAB搭建数学模型,对模型的实际运行状态进行了仿真验证。通过仿真证明,所设计的模型控制具有较好动态性能以及稳态精度,是永磁直线同步电机研发的重要组成部分。     

永磁同步直线电机推力特性有限元仿真分析

为提高永磁同步电机的驱动性能,对永磁同步直线电机的推力波动特性进行分析,提出减小推力波动的有效措施.采用有限元分析软件Ansoft Maxwell建立开放式槽、半封闭槽、全封闭槽的PMSLM二维仿真模型,对不同齿形的PMSLM的磁力线分布、平均推力、齿槽力、推力波动进行了分析比较.结果表明,相对于开放式槽和全封闭槽,采...     

受电弓试验台直线电机滑模控制器设计

文章首先介绍整个受电弓控制系统的硬件部分,并以直线电机运行为例,简要介绍整个控制系统软件运行流程。之后建立直线电机d-q轴数学模型,根据实际使用的丹纳赫IC33-100A7型直线电机具体机械电气参数设计直线电机模型。并建立由电流内环、速度外环PI控制器,位置外环PID控制律滑模变结构器组成的全闭环控制系统仿真模型。最后对所建立的全闭环控制系统仿真模型进行了性能测试与分析,得到了较为满意的仿真结果,为实际调试直线电机运行的电流内环、速度外环PI控制器的比例环节参数、积分时间等参数提供参考。有效地减小了参数调试的工作量,并完成直线电机的调试运行。根据位置环控制器仿真结果得到了确切的滑模控制器参数,并使用VC++编写受电弓模拟试验台水平作动器全闭环控制实际运行程序。     

永磁直线同步电动机法向力对机床结构变形的影响

在建立永磁直线同步电动机驱动结构机械模型的基础上,采用有限元仿真分析运动部件在不同位置时法向力变化对龙门结构横梁变形的影响,得出横梁在y轴方向的变形曲线.实验测得横梁背面变形,并与仿真结果对比分析,得出电动机定子磁场对应的法向力.实验结果验证了仿真结果的正确性.     

含辅助槽轴向永磁电机电磁力波分析及抑制

随着永磁电机相关技术的发展,永磁电机工作的稳定性表现优异.在实际应用环节,永磁电机电磁力波导致电机振动很大干扰了电机的正常运转状态,并对环境产生噪声污染.在解决这一问题时,技术上可以选择辅助槽的方式削弱电磁力波,有效降低永磁电机工作状态下的噪声.课题组针对含辅助槽轴向永磁电机电磁力波进行了分析,探讨了有效抑制电磁力波的...     

应用于自动采棉机的电机永磁性能设计分析

针对自动采棉机的电机在作业过程中较难控制的问题,对自动采棉机进行了设计,并对其电机的永磁性能进行了分析。自动采棉机的主要组成为主控模块、电源管理模块、存储模块、数据采集模块、路径规划模块和执行模块。采棉机的电机采用双凸极永磁电机,通过对电机的结构进行简化,对电机进行等效磁路模型分析和磁导的计算,对电机的永磁性能进行了分析。为验证该自动采棉机的永磁性能和采棉性能,对其进行试验。试验得到了电机的永磁性能曲线,表明自动采棉机采棉效果良好,能够满足用户的需求。     

电动汽车用开关磁阻电机调速控制系统的设计与研究

电动汽车的关键技术之一是电机驱动技术,不仅受到社会各界的广泛关注,也为电动汽车的发展提供了强有力的支持.车用电机驱动系统使用了开关磁阻电机,主要是因为开关磁阻电机具有结构简单、坚固可靠、成本低廉、调速性能优异、适应条件能力好等优势.课题组分析了电动汽车开关磁阻电机驱动调速系统研究现状,阐述了开关磁阻电机调速系统总体设计...     

一种改进的开关磁阻电机磁链模型

开关磁阻电机(SRM)特殊的结构使建立其磁链模型比较困难。根据SRM运行的周期特点,从数学角度用傅里叶级数模型对其进行解析,通过权系数将傅里叶级数模型与传统指数模型结合,得到一个新的改进模型。用提出的改进模型与指数函数模型、傅里叶级数模型分别对Ansoft Maxwell仿真得到的磁链数据进行拟合。对比解析结果,证明提出的改进模型具有更高的解析精度,适合解析磁链。     

关于新型横向磁通永磁电机研究的汇总分析

作为电能生产、转换和应用过程中核心部件的电机,在工业经济生产中发挥着举足轻重的作用。随着大功率电气传动技术的发展,迫切需要电机具备低速、高转矩密度、直接驱动的性能。这样的要求在传统电机结构中是不可能实现的,传动电机是通过齿部和定子之间通过磁场相互作用,这样的布局使得槽的宽度与齿部宽度互相制约,不能实现电流和转矩密度的同时增加[1]。只有通过改变结构来解决上述问题,在上世纪80年代,德国科学家提出了新的电机结构,这就是后来的横向磁通永磁电机结构。这为同时提高电机的功率密度和转矩密度提供了结构基础。随着相关技术的发展,许多学者都从材料、理论、模型等各个方面对横向磁通永磁电机进行了研究,本文就相关研究进行汇总,以便为横向磁通永磁电机进一步研究提供基础性参考。     

开关磁阻电机控制系统在纯电动拖拉机设计上的应用

在纯电动拖拉机调速系统的设计中,引入了开关磁阻电机控制系统,并采用PID控制器对速度的调节过程进行反馈,从而提高速度控制的灵敏性和调节精度,使调速系统具有自适应调节能力。为了验证基于PID的开关磁阻电机控制系统的优越性,对控制系统的调速过程进行了仿真模拟,并选取了两组不同的参照进行了对比,结果表明：采用PID的开关磁阻电机的控制精确性比其他两组高,从而验证了其性能的可靠性。     

采用模拟控制的开关磁阻电机调速系统的设计

开关磁阻电机(SRM,Switched Reluctance Motor)以其结构简单、效率高、调速范围宽、性能好、无刷、单同心绕组、起动转矩大、可以超高速运行和具有一定的容错能力等优点,越来越受到重视。同时,开关磁阻电机转子无绕组,适于高速运行,具有其它电机不可比拟的恒转矩和恒功率调速性能。因而在许多领域有着广阔的应用前景。为此,对模拟控制的开关磁阻电机及其控制器和功率变换器的研制进行了阐述。     

直线电机驱动六自由度并联机构动力学特性研究

直线电机驱动的六自由度并联机构可以实现高精度宽频带运动,在惯性单元校准、振动测试等领域具有广阔的应用前景。为了减小直线电机驱动对六自由度并联机构造成的幅值衰减问题,对机构进行动力学前馈控制分析。首先利用牛顿-欧拉法建立并联机构的动力学模型,简化动力学方程获得机构驱动力关系,在实验平台上进行实验,验证动力学模型准确性。利用传统运动学控制系统,结合动力学模型,设计一种动力学前馈控制方法,降低给定轨迹运动误差。实验结果表明,直线电机驱动的六自由度并联机构增加动力学前馈控制后,在沿X、Y、Z轴进行单自由度正弦运动时,运动误差分别下降55.5%、54.2%、59.8%。     

电动汽车用内置式永磁同步电动机精确转矩控制方法

提出一种基于转矩观测器的电动汽车内置式永磁同步电动机精确转矩闭环控制方法。通过内置式永磁同步电动机数学模型的建立,分析了基于Popov超稳定理论的模型参考自适应参数辨识方法,为了提高系统的响应速度,提出和采用了极点配置法。研究了自适应模型控制参数对MRAI系统响应时间的影响,并进行了验证和理论分析。仿真和实验结果表明辨识出的永磁体磁通和定子电阻较为准确,转矩观测器可以根据辨识出的永磁体磁通对实际的转矩进行估算,以此和转矩命令值构成转矩闭环控制,从而在永磁体磁通发生变化时提高驱动系统的转矩控制精度,改善电动汽车驱动系统的性能。     

永磁交流调速系统参数辨识与PI自整定研究

传统PI控制器不具有参数在线整定功能,难以满足高性能永磁交流调速系统要求。根据永磁同步电机速度环等效原理和经典控制理论推导出PI参数与永磁电动机转动惯量的数学关系;根据永磁同步电机的运动方程和离散模型参考自适应理论,建立永磁电动机转动惯量辨识模型;通过软件方式实现PI参数在线自整定。基于TMS320F2407A的全数字交流调速实验结果证明离散模型参考自适应理论可实现转动惯量的在线辨识,PI自整定可有效地消除系统的超调,减少响应时间,极大地提高了系统的动态性能。