移相调速感应电动机

以实现感应电机的方便调速为目的,本文提出了双定子共转子结构笼型移相电机.文章介绍了移相电机的基本结构和调节原理,以及移相电机的数学模型.通过对模型的计算机仿真获得电机的机械特性.文章分析了移相电机的调速原理和调速性能,并将其和其它调速方式进行比较确定其应用范围.文章对增设短路环,适当调整转子参数获得多种机械特性,适用于多种负载,扩大应用场合问题进行了探讨.     

三自由度行波型超声波电机的静力学分析

从三自由度行波型超声波电机的驱动原理与基本结构出发，使用变换矩阵得到了定转子的位置变换关系，进而分析了球转子的受力情况，并给出了定转子接触圆周的接触力方程.根据球转子和各个行波定子的力平衡方程，得到了球转子球心的微位移和行波定子的轴向压紧量与行波定子的轴向压紧力的关系方程.仿真分析表明，对电机定子施加对称的压紧力、增大定子轴线与基本坐标系轴线的夹角和减小定子半径，能够减小定转子接触圆周上定子与转子不相互接触的区域，使电机性能得到充分发挥.     

交流圆弧磁悬浮感应电机机制研究

磁悬浮(无轴承)电机利用磁场力使转子悬浮并驱动其实现高速或超高速旋转.基于传统电机技术提出一种交流圆弧电机原理,并按电磁轴承悬浮技术,水平方向对称于转子布置2个圆弧电机,垂直方向对称于转子布置2个圆弧电机,构成交流磁悬浮感应电机;建立电机在干扰作用下转子与定子间的间隙(气隙长度)变化规律,基于电磁理论建立了气隙磁感应强度的分布规律,利用虚位移原理建立电机电磁悬浮力和电磁转矩数学模型;通过有限元分析对磁感应强度、电磁悬浮力和电磁转矩等分布特性进行了仿真研究.     

从电机设计的角度减少高速永磁电机转子损耗

高速永磁无刷直流电机的转子涡流损耗主要是由定子电流的时间和空间谐波以及定子槽开口造成的气隙磁导变化引起的.转子涡流损耗使电机的效率下降并能引起转子永磁体的退磁.从电机设计的角度，采用解析计算和有限元仿真的方法研究了不同的定子结构、槽开口大小以及气隙长度对高速永磁无刷直流电机转子损耗的影响.利用傅里叶变换，得到了分布于定子槽开口处的等效电流片的空间谐波分量，然后采用计及转子集肤深度和涡流磁场影响的解析模型计算高速电机转子损耗，并对解析计算结果通过有限元仿真加以验证.结果表明，3槽集中绕组结构中含有2次、4次等偶次空间谐波分量，该谐波分量在转子中产生大量的涡流损耗.定子结构对高速电机转子涡流损耗影响很大，合理地设计定子结构能够减小转子涡流损耗.     

电动汽车用永磁游标电机的设计与研究

提出具有低速大转矩特性的电动汽车用转子双边永磁型游标电机,结构上采用双定子、中间转子形式.内、外定子设计有能够完成磁通调制作用的调磁齿,转子磁极直接面向两侧气隙,实现了磁场内、外侧的双重调制,增强了电机转矩的输出能力.阐述了该电机的工作原理、说明了设计方法,给出电机设计参数及结构、装配示意图,以转矩的最大输出为目标,对内、外定子调磁齿周向宽度、径向高度及极弧系数等对电机性能有较大影响的结构参数进行优化研究,建立该电机的二维有限元模型,对该电机的电磁性能进行仿真分析,计算结果验证了理论分析的正确性.     

基于EKF算法的交流永磁无刷同步电机参数辨识

用扩展的卡尔曼滤波算法(EKF)对表贴式交流永磁无刷同步电动机进行动态参数估计,根据电机控制系统中传感器检测到的电机定子电流、电压和转子的位置、转速等信号,推算电机定子绕组的电阻和转子的主磁通值,经过对电机模型和卡尔曼算法的分析,给出了电机控制系统的全阶卡尔曼滤波模型和经过简化处理后的降阶估计模型,用降阶的简化模型对系统进行估计后,得到了定子电阻和转子主磁通的结果,并分析了定子电阻和转子磁通估计值和实际值之间的误差,以及估计值随电机转速和负载大小变化的曲线.电机用脉宽调制(PWM)的电压源逆变器供电,用TMS320F2812系列数字信号处理器(DSP)作为控制芯片,用矢量控制的策略对电机进行转速控制.     

双转子永磁电机内部磁场耦合问题的研究

双转子永磁电机（DRPM）内外电机磁场之间存在着耦合,通过改变定子厚度可以改变内外磁场之间的耦合关系,实现内外电机的磁场解耦。分析了电机内部磁路结构,利用等效磁路法对电机气隙磁密进行了计算,通过有限元分析软件,建立仿真模型并进行仿真计算。通过对不同尺寸的计算结果分析得出永磁体充磁方向相反时内外电机磁场互不干扰的定子轭部厚度值。达到了优化电机结构的目的,为双转子电机的进一步优化设计奠定了基础。     

带转子中间环的双定子电机动态模型建立及仿真研究

针对双定子感应电机在两定子绕组串联、转子通过中间环电阻联接的运行方式,利用矩阵分析理论建立了动态数学模型,并通过仿真计算对该电机的起动性能和转子中间环电阻对该电机运行性能的影响进行了分析,结果与实验是相吻合的。     

基于磁链估计的PMSM无传感器矢量控制

针对永磁同步电机的无传感器矢量控制,利用对磁链的估计,提出了一种转子位置、速度的估计方法.该方法通过测量的相电流和端电压估计电机的定子磁链,再利用定子磁链对估计位置进行校正.针对二阶多项式曲线拟合位置估计方法所存在的问题,又提出了引入锁相环结构来减小稳态估计误差.理论分析和仿真结果表明,所提出的永磁同步电机无速度传感器控制方法在低速和高速时都能精确辨识出转子的位置和速度,系统具有较好的鲁棒性和良好的动静态运行性能.     

开关磁阻电机减振降噪技术研究

介绍了开关磁阻电机减振降噪的主要控制方法,分析了电机尺寸、定转子极数、定子凸极结构、相数结构和绕组连接方式对电机振动与噪声的影响,为开关磁阻电机设计初期的结构选型提供参考.     

一种异步电机直接转矩控制的建模与仿真

介绍以异步电机定子电压矢量为手段,控制电机的电磁转矩和定子磁链的DTC(Direct Torque Control)方法,建立异步电机旋转空间变换动态数学模型,实施α'β'转子坐标系、αβ定子坐标系变换到dq旋转坐标系上,改变定子电压squ幅值来控制定子磁链的角速度wd,进而控制电磁转矩。利用Simulink和M函数的强大仿真功能,对其进行直接转矩控制仿真。仿真结果表明,该数学模型较好地反映了异步电机调速特性,控制效果较好,验证了数学模型的有效性。     

Effect of thickness of friction material on contact state of ultrasonic motor

Performances of ultrasonic motor (USM) considerably depend on contact state between stator and rotor.Based on an electric contact method,the effects of thickness of single homogeneous friction material...     

空间电压矢量对感应电机软起动控制策略

以晶闸管软起动器-感应电动机系统为研究对象,根据空间电压矢量原理及其控制思想,提出一种提高感应电动机起动转矩的控制策略。对三相定子电压在晶闸管控制下的空间电压矢量变换,形成对转子磁链和电磁转矩的有效控制。该策略保持传统软起动器的主电路结构不变,通过建立基于αβ0坐标系降阶空间电压矢量导通瞬态数学模型,求解矢量电压作用下定子电流的拉氏变换解析并仿真分析,从而简易快速确定初始触发角。控制晶闸管的触发角,实现对空间矢量电压和零电压矢量的控制,以达到感应电机平稳加速起动的目的。该控制策略能有效提高感应电机起动转矩和降低起动电流,并通过系统仿真和试验给予验证。     

感应电机转子磁链自适应观测及参数辨识

为了在现代异步电机高性能调速系统中实现磁链的准确观测，提出了一种基于模型参考方法的自适应转子磁链观测器.在电机运行过程中，以电机为参考模型，以观测方程为可调系统，建立了一个模型参考自适应系统(MRAS)，对电机的转子磁链进行了实时观测，并对电机参数进行了在线辨识.设计了电机参数的自适应律，证明了磁链观测器的收敛性.仿真结果表明，当电机参数未知或者电机参数变化时，观测器能够准确观测电机的转子磁链；在电机的激励电压满足持续激励的条件下，观测器能够快速准确地辨识出电机参数.     

基于电感法无刷直流电机起动方法的优化设计

针对无位置传感器无刷直流电机在静止和低速状态下检测转子位置较为困难的问题,提出了一种新的无位置传感器无刷直流电机电感法定位、无反转起动的新方法.由于定子铁芯的磁场饱和效应,定子绕组的电感将随着转子的位置变化而变化.通过注入3次短时脉冲检测非导通相相电压,实现电机静止时转子位置的定位,利用加速策略使电机加速至能够稳定地检测到反电动势的电压,切换至基于反电动势法的无位置传感器控制.实验结果表明,该方法在直流无刷电机静止和低速时能够可靠地检测出转子位置,验证了其对无刷直流电机起动的有效性.     

基于等效转子电压的双馈感应发电机灭磁控制

针对电网电压故障引起的双馈感应发电机磁链弱阻尼振荡问题,提出一种采用等效转子电压的双馈感应电机灭磁控制策略。分析电网电压故障激起的双馈感应电机定子磁链的暂态过渡过程,建立定子磁链状态方程;通过求解状态方程的特征根和定子磁链的振荡频率及阻尼比,在转子电压前馈补偿项的基础上引入定子磁链的微分反馈项,得到等效转子电压参考值,并研究了其改善磁链欠阻尼特性和加快暂态磁链衰减的机理。最后,双馈感应发电机的仿真结果表明,本文方法可以较好地抑制故障期间的磁链振荡冲击,有利于双馈风电机组故障穿越能力的提高。     

异步电机定子电流内模自适应控制及实现

针对转子磁场定向下的异步电机定子电压方程中存在着励磁电流和转矩电流分量的交叉耦合,使得转矩电流的调节受到励磁电流的影响,提出了异步电机定子电流的内模自适应控制及其在转子磁场定向矢量控制中的实现方法.根据内模控制(IMC)原理设计异步电机电流调节器,用矩阵奇异值分析了IMC电流调节器的鲁棒性;用最小二乘法对模型参数进行辨识;将其应用于异步电机转子磁场定向的矢量控制中.通过对电流调节器传递矩阵函数的仿真及用DSP实现的异步电机矢量控制,验证了自适应IMC电流调节器的良好性能.     

基于二阶滑模的电动汽车感应电动机速度辨识

针对电动汽车电动机驱动系统在恶劣的运行环境中对速度精度要求较高的问题,提出了基于二阶滑模观测器的速度辨识方法.观测器以转子磁链和定子电流为状态变量,通过输入等效控制量,使解耦系统最终稳定在设计的两个滑模超平面上,从而实现对转子速度的估计和转子电阻的在线辨识.引入超螺旋算法将传统的开关式滑模控制变为连续控制,大幅度降低了系统抖振,提高了观测精度.仿真结果表明,该观测器在全速范围具有良好的动态性能和较高的观测精度,满足驱动系统要求.