盘式永磁同步电动机是一种性能优越、但结构特殊的电动机。作为一种理想的驱动装置,其应用范围遍及航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域。本文利用稀土永磁材料钕铁硼的高矫顽力,提出了一种省却了铁心的双转子、单定子结构盘式无铁心永磁同步电机,进一步减轻了电机的质量并消除转矩脉动。 对电机的设计、性能预测都离不开电机电磁场的计算。不同于传统的圆柱式径向磁通电机,盘式无铁心电机是轴向磁通电机,外加其无铁心的结构,决定了该电机的磁场呈三维、开域分布。对它的电磁场分析,不能采用对待径向磁通电机的化为二维磁场的分析方法。 本文研究的重点内容分为两部分:(1)在盘式无铁心永磁同步电机的结构上,建立其磁场三维模型,由三维有限元法计算三维电磁场,分析计算结果,并总结出盘式无铁心永磁同步电机的磁场分布规律。 (2)在磁场计算的基础上,将Halbach型永磁体阵列的理论应用到磁钢设计中来,提出磁钢结构优化方案,研究出适合于盘式无铁心永磁同步电机的磁钢结构,以获得理想的磁场波形和磁密值。 本文首先从磁路计算的方法入手,通过磁路计算分析出盘式无铁心永磁同步电机的磁场分布特点。其后直接运用三维有限元法求解该电机的电磁场,分析计算结果。为了获得低漏磁、高气隙磁密值、正弦形的气隙磁场分布,本文先后提出普通轴向充磁磁钢结构、不等厚轴向充磁磁钢结构并将Halbach阵列的理论应用到盘式无铁心永磁同步电机的磁刚结构优化中,讨论了三种不同角度的Halbach型永磁体阵列。最后为了简化磁钢的加工工艺,将不等厚永磁体阵列与Halbach永磁体阵列相结合,提出了最经济、有效的改进型Halbach永磁体阵列,给出具体磁钢尺寸,并运用ANSYS软件对各种磁钢结构产生的磁场进行结果仿真。
上传时间: 2013-06-23
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论文根据系统具体控制对象将多电机独立驱动电动车的操稳性控制划分为间接稳定性控制与直接稳定性控制两大类,前者以优化车轮和路面的相对运动为目标;而后者直接以整车运动状态参量为调节对象.针对双电机前轮驱动EV,提出了基于自由轮转速信息的驱动防滑控制.分析了汽车转向过程的差速动力学原理,在Ackermann-Jeantand转向侧几何模型下讨论了理想差速过程中车轮驱/制动转矩变化应满足的条件.根据上述分析提出了一种双模式转矩分配电子差速器设计思路.分析了直接横摆力偶矩的产生与简化的转矩分配方法.基于零侧偏理想模型设计了双电机EV的前馈直接横摆力偶矩控制器并进行数值仿真,结果显示该方法能一定程度改善操稳性,但控制效果受系统非线性影响较大.提出应用隐模型跟踪最优控制理论的DYC控制策略,设计了控制器并进行仿真计算,证明此控制方法能在降低质心侧偏的同时保证横摆角速度响应的稳定、平滑、快速,并能适应不同路面情况.通过仿真讨论前驱动或后驱动布局与DYC控制效果的关系以及系统对汽车质心参数变化的适应性.设计并改装了双电机前轮独立驱动试验车.初步试车中该车转向与加速皆运行良好,以此为基础未来可进行控制策略实车测试.
上传时间: 2013-04-24
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超声波电机是一种全新原理的直接驱动电机,它利用压电陶瓷逆压电效应激发的超声振动作为驱动力,通过定转子间的摩擦力来驱动转子运动。与传统的电磁电机相比,它具有低速大转矩、无电磁干扰、动作相应快、运行无噪声、无输入自锁等卓越特性,在非连续运动领域、精密控制领域要比传统的电磁电机性能优越得多。超声波电机在工业控制系统、汽车专用电器、精密仪器仪表、办公自动化设备、智能机器人等领域有广阔的应用前景,近年来倍受科技界和工业界的重视,成为当前机电控制领域的一个研究热点。 本文主要研究了行波型超声波电机的嵌入式驱动控制系统设计。系统是基于ARM嵌入式微控芯片设计的。全文共分为6部分。第一章主要介绍了国内外超声波电机驱动控制技术在国内外的发展状况,ARM芯片的结构原理以及本课题的选题意义。第二章在前人的研究基础上做了系统仿真,为系统的硬件设计提供设计指导。第三章提出了基于ARM的超声波电机嵌入式驱动控制系统设计方案,并介绍了系统各个模块的设计与调试的过程和结果。第四章介绍了uC/OS-Ⅱ操作系统在ARM上的移植,以及基于该操作系统的电机控制系统软件设计流程。第五章介绍了系统各子程序的设计,速度控制与定位控制的算法设计,以及系统调试的结果。第六章总结了本论文的主要贡献、存在问题以及后续课题的研究方向。
上传时间: 2013-04-24
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作为交流异步电机控制的一种方式,矢量控制技术已成为高性能变频调速系统的首选方案。矢量控制系统中,磁链的观测精度直接影响到系统控制性能的好坏。在转子磁链定向的矢量控制系统中,转矩电流和励磁电流能得到完全解耦[1]。一般而言,转子磁链观测有两种方法:电流模型法和电压模型法。磁链的电流模型观测法中需要电机转子时间常数,而转子时间常数易受温度和磁饱和影响。为克服这些缺点,需要对电机的转子参数进行实时观测,但这样将使得系统更加的复杂。磁链的电压模型观测法中不含转子参数,受电机参数变化的影响较小。矢量控制计算量大,要求具有一定的实时性,从而对控制芯片的运算速度提出了更高的要求。 本文介绍了一种异步电机矢量控制系统的设计方法,采用了电压模型观测器[2]对转子磁链进行估计,针对积分环节的误差积累和直流漂移问题,采用了一种带饱和反馈环节的积分器[3]来代替电压模型观测器中的纯积分环节。整个算法在tms320f2812 dsp芯片上实现,运算速度快,保证了系统具有很好的实时性。
上传时间: 2013-04-24
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BP8Y系列频敏变阻器(以下简称变阻器)专用于电机功率1.5~200kW,频率为50Hz的YZR系列起重及冶金用三相异步电动机频繁操作条件下的起动及反接设备。该变阻器直接连接于异步电动机的转子回路中, 不需另装接触器等短接设备;能使电动机获得接近恒转矩的机械特性,是极为理想的起动元件。
上传时间: 2013-11-04
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本公司生产以下产品 1 单相逆变三相交流电源: 该电源在输入单相AC180V~AC260V电压时,输出三相可根据用户要求而设定的电压AC100V~AC440V。当输入电压和负载变动时可将输出电压稳定在一个固定的值上。输出频率可选:范围0Hz~400Hz。 功率为: 0.4~11KW 。该电源体积小重量轻(无升压工频变压器)谐波小稳定可靠。三相输出相位互差120°±0.5°,输出频率变化﹤0.1Hz/24h,效率﹥95%, 简要说明: HS-MYL100-2R2系列 采用电机控制专用芯片DSP数字信号处理器和先进的磁场定向矢量控制算法,完成电机的完全解耦控制,实现真正的电流矢量控制,具有低频高启动转矩、精准控制和高速动态响应能力。提供V/F控制、无PG矢量控制(SVC)、有PG矢量控制(VC),并根据不同的行业需求,提供对应功能的多种专业扩展卡实现各种行业专业解决方案,可广泛应用于要求低成本、高性能、高专业化程度等的各种行业专业场合。 详细内容 控制方法:无PG矢量控制(SVC)、有PG矢量控制(VC)、V/F控制; 输出频率范围:0~600Hz,频率精度:0.01Hz; 起动转矩:有PG矢量控制0Hz/180%(VC);无PG矢量控制0.5Hz/150%(SVC); 调速范围:有PG矢量控制1:1000;无PG矢量控制1:100; 15kW规格以下内置制动单元,如需快速停车,可直接连接制动电阻; 16段多端速控制、简易PLC控制、摆频控制; 内置多功能组合数字PID调解控制; 5路数字量输入、2路模拟量输入、1路模拟量输出、1路继电器输出、1路开路集电极输出,外接扩展卡(选配)可增加3路数字量输入、2路模拟量输入、1路模拟量输出、1路脉冲量输出、1路继电器输出、2路开路集电极输出; 转速追踪再起动功能,实现对旋转中的电机平滑无冲击起动; 自动电压调速调整:当电网电压变化时,能自动保持输出电压恒定; 提供可选择的外引LED/LCD操作面板,实现方便快捷的操作; 节能运行:先进的职能控制方式,具有强大的自学功能,自动适应工况负载的变化,自动实现最佳的节能运行; LED操作面板具备多机参数拷贝功能,大大方便配套用户对功能参数的批量设置; 完善的保护功能:短路、过流、缺项、电子热继电器、过压、欠压、过载、过热、外部设备故障、通信故障保护; 用户密码设置:对用户设定的参数进行保密,并防止非授权人员修改; 工作电压范围广,长期低电压时电压时通过调制技术,保证带载能力; 慧思商贸有限公司 联系电话:18993112627 13919827366
上传时间: 2013-11-19
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一种新颖的正弦正交编码器细分方法摘要,提出了一种不用查询表的正弦正交编码器细分方法利用控制系统临界稳定原理生成一个高频数字正弦载波与采样得到的正弦编码信号实时比较来获取相位信息,与传统查询表细分方法相比,节省了大量的存储空间而且整个细分过程通过软件实现,不需要添加额外的硬件,同时阐述了影响细分分辨率的因素,推导出了防止电机高速运行时细分混登的条件;最后,以一台7kw的电梯用永磁同步电机配套海德汉的ERN487-2048正弦增量式编码器为平台,验证了该细分方法用于转子初始位置识别及速度控制的可行性.关键词,正弦编码器,细分,永磁同步电机,电梯,转子初始位置随着社会的发展人们对电梯的体积载重量功耗调速精度及调速范围等提出了越来越高的要求永磁同步电机以功率密度大气隙密度高转矩电流比高转矩惯量比大寿命长及结构简单等优点成为无齿轮电引机的首选 对于正弦波永磁同0步电机矢量控制系统坐标变换中的转子位置角是否能准确实时地检测直接影响到整个系统的性能因此高性能要求的系统一般采用分辨率高的光电式编码器检测转子位置.
标签: 正弦正交编码器
上传时间: 2022-06-18
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1前言莱钢型钢厂大型生产线传动系统采用西门子SIMOVERT MASTER系列PWM交-直-交电压型变频器供电,变频器采用公共直流母线式结构;冷床传输链采用4台电机单独传动,每台电机分别由独立的逆变单元控制,逆变单元的控制方式为无速度编码器的矢量控制,相互之间依靠速度给定的同时性保持同步。自2005年投入生产以来,冷床传输链运行较为稳定,但2007年2月以后,冷床传输链逆变单元频繁出现绝缘栅双极型晶体管(Insolated Gate Bipolar Transistor,IGBT)损坏现象,具体故障情况统计见表1由表1可知,冷床传输链4台逆变器都出现过IGBT损坏的现象,故障代码是F025和F0272原因分析1)IGBT损坏一般是由于输出短路或接地等外部原因造成。但从实际情况上看,检查输出电缆及电机等外部条件没有问题,并且更换新的IGBT后,系统可以立即正常运行,从而排除了输出短路或接地等外部条件造成IGBT损坏。2)IGBT存在过压。该系统采用公共直流母线控制方式,制动电阻直接挂接于直流母线上,当逆变单元的反馈能量使直流母线电压超过DC 715 V时,制动单元动作,进行能耗制动;此外挂接于该直流母线上的其他逆变单元并没有出现IGBT损坏的现象,因此不是由于制动反馈过压造成IGBT烧坏。3)由于负荷分配不均造成出力大的IGBT损坏。从实际运行波形上看,负荷分配相对较为均匀,相互差别仅为2%左右,应该不会造成IGBT损坏。此外,4只逆变单元都出现了IGBT损坏现象,如果是由于负荷分配不均造成,应该出力大的逆变单元IGBT总是烧坏,因此排除由于负荷分配不均造成IGBT损坏。4)逆变单元容量选择不合适,装置容量偏小造成长期过流运行,从而导致IGBT烧毁。逆变单元型号及电机参数:额定功率90kw,额定电流186A,负载电流169 A,短时电流254 A,中间同路额定电流221 A,电源电流205 A,电机功率110kw,电机额定电流205 A,电机正常运行时的电流及转矩波形如图1所示。
上传时间: 2022-06-22
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本文以负载周期性交化而转速基本不变类负载的轻载调压节能控制器为研究对象。研究了以异步电动机的调压节能原理、控制策略、触发脉冲的选择、调压过程振荡现象的原因、解决方案、动态仿真模型等关键技术。 本文研究成果主要包括以下几个方面: 1.利用解析法分析了负载周期变化的恒转矩负载的调压节能原理,得到了异步电动机的调压特性曲线,指出了几种控制方法的本质是一定负载范围内的恒转差率控制。比较了负载转矩对几种控制方法的控制范围、节能效果的影响并且通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。同时分析了风机水泵的调压特性,为异步电动机的节能控制器的方案设计以及为分析实际控制中遇到的问题打下理论基础。 2.设计了晶闸管调压的主电路、选择晶闸管及其相应的保护器件,通过实验和仿真对比分析了双窄脉冲和宽脉冲触发板在电动机周期变化负载调压时的差别。设计了以ARM7/LPC2214为控制器的硬件电路原理图、PCB、液晶显示器、串口通信、节能控制等部分的软硬件的调试,为实验和控制算法的实现作了铺垫。 3.通过实验和仿真,分析了以电源电压为同步信号的三相晶闸管调压过程产生电流振荡的影响因素,即负载转矩,移相触发角的大小,电机的转动惯量,负载的性质。说明了电压同步信号触发方式的适用范围,分析引起电流振荡的本质,提出了以电流为同步信号的解决方案,为实现异步电动机调压节能的动态控制算法扫清了障碍,提高了系统的动态响应速度。 4.建立了基于MATLAB/Simulink节能控制系统动态仿真模型,实现了系统动态跟踪负载变化自动调整电机的端电压,提高电机在空载和轻载时的效率和功率因数,验证了理论分析的正确性。 5.通过实验静态地分析了调压后电机的节能效果。
上传时间: 2013-05-20
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该文详细分析了谐波对导步电动机的影响:利用分层法对变频器供电下异步电动机转子导条的挤流效应进行了精确计算,用MATLAB仿真了脉动转矩;推导出时间谐波存在时电磁力波的计算化工.该文重点讨论了变频器供电下异步电动机谐波损耗的计算方法:对铁芯损耗提出了利用铁耗模型计算的新方法,为铁耗的计算提出了新的思路,对杂散损耗采用了考虑杂耗时的谐波等效电路的方法,进一步完善了计算杂耗的谐波等效电路.该文全面分析了不同因素对变戚器供电下异步电动机的电磁设计的影响,提出了电磁参数计算方法,编制了电磁计算程序,并利用电磁计算程序对转子槽形进行了优化设计,制作了样机,最后进行了实验分析,对计算方法及理论进行验证,并得出有益结论.
上传时间: 2013-06-22
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