以码盘为传感器的永磁电动机矢量控制系统

概述直流电动要,感应电动机,永磁电动机在电动机伺服系统应用中的不同特点,介绍了一种新颖的永磁同步电动机结构形式,建立永磁同步电动机的数学模型,并确立其磁场定向矢量控制方式,设计了以混合式光电码盘作传感器的永磁同步电动机伺服系统,给出其实验结果和结论。．     

超强型混合式交流同步电动机

交流永磁同步电动机有两种基本的结构,即转子永磁体磁极的结构和永磁感应子式(简称混合式结构)。极数很多极距很小的情况下混合式结构具有不可替代的优点,成为主流步进电动机系列的唯一结构类型,由于比转矩系数小的弱点被排除在交流永磁同步电动机应用的其他多数领域之外。采取超强型齿层对混合式结构新改进的超强型混合式同步电动机,在保持基本结构和特点的同时,极大地提高了比转矩系数。克服了弱势以后的新型混合式结构的同步电动机应能在更多应用领域获得发展的机会,这就是本文要研究的问题。针对低速交流同步伺服电动机系统和恒功率驱动的交流同步电动机系统作了一些具体探讨。     

基于高频信号注入法的IPMSM转子位置估算

为了准确可靠地估算永磁同步电动机在低速及零速下的转子位置,提出了一种包含饱和凸极解耦的高频电压注入法.阐述了高频旋转电压注入法检测内嵌式永磁同步电动机转子位置的基本原理,建立了包含饱和凸极等多重凸极的内嵌式永磁同步电动机数学模型,分析了饱和凸极对转子位置估算精度和系统动态特性的影响,研究了饱和凸极的离线测量方法,在此基础上采用查表法解耦饱和凸极,实现了基于高频注入法的内嵌式永磁同步电动机转子位置估算.实验结果表明,所提出的方法在动态和稳态条件下均能有效抑制饱和凸极的影响,准确可靠地估算出转子位置,且对电机参数不敏感,鲁棒性较高.     

正负凸极永磁辅助式磁阻同步电动机研究

永磁辅助式磁阻同步电动机是一种具有大凸极比、低空载电动势的内置式永磁同步电机。永磁体的不同安放位置使永磁辅助式磁阻同步电动机呈现出不一样的凸极特性,对电机性能产生影响。首先研究正、负凸极永磁辅助式磁阻同步电动机的矢量关系,接着讨论磁链完全补偿条件下的最大磁阻转矩利用问题,最后通过有限元仿真分析了永磁磁阻电机的空载磁场、参数特点、转矩能力和恒功率范围等。     

混合式步进电动机的理论分析和设计特点

本文以对比方式叙述了混合式步进电动机与反应式、永磁式步进电动机的差异。在论述混合式步进电动机的理论基础上,提出径向气隙磁场等于轴向气隙磁场的设计原则,导出混合式步进电动机的实用静态转矩计算式,并以四相混合式步进电动机为例,给出最佳转子铁心长和静转矩的设计值和试验值。     

一种新颖反凸极结构永磁同步电动机的设计与分析

针对具有凸极效应的常规永磁同步电动机的问题,即最大电磁转矩的功角大于90°,在负载运行时永磁体存在较大的退磁危险,提出一种具有反凸极效应的新结构永磁同步电动机,并分别对该永磁同步电动机和传统永磁同步电动机进行了有限元分析,得到了电机的气隙磁密波形和空载反电势波形,并进行了谐波分析,求出了交直轴电感特性和矩角特性曲线。与传统的永磁同步电动机相比,新结构电机不仅永磁体用量减少、气隙磁密波形更接近正弦波,而且具有反凸极特性,减小了电机退磁的危险;并且该电机的最大电磁转矩比传统结构电机提高3.33%,增强了电机的过载能力。     

国外动态

感应子是指从磁钢(电磁铁)一个磁极的磁通进入具有一定数量极齿的软磁体,利用这一特点可简便做成多极或超多极结构,这些极由于有一个磁钢磁极产生,所以各极的场强均匀一致,使电动机获得高的效率,并具这种结构方式利于批量生产。以此原理已制成混合式步进电动机、永磁直线步进电动机、永磁罩极电动机等。近年来日本航空宇宙技术研究所专为机器人开发出一种新型的外转子式感应子永磁电动机,磁钢设置在定子侧。定子外圆     

永磁同步电机参数对弱磁性能的影响

该文首先分析了永磁同步电动机凸极比大于1时凸极比、交直轴电感量对电机性能的影响,然后分析凸极比小于1时电机运行性能,进而分析比较凸极比大于1和凸极比小于1时电机在弱磁调速时的转矩和最大输出功率,通过数学仿真求得转矩和最大功率输出曲线,仿真分析结果表明凸极比大于1的永磁同步电动机更适合弱磁调速。     

永磁同步电动机交流伺服系统控制策略综述

针对近年来永磁同步电动机交流伺服系统的控制策略和研究方向做了简要综述.在分析永磁交流伺服系统发展方向的基础上,对永磁同步电动机交流伺服系统的控制策略详细分类,分别介绍了经典控制策略、现代控制策略、智能控制策略和复合控制策略,并对永磁同步电动机交流伺服系统的发展前景做了展望和预测.     

圆盘式电动机

盘式电动机为永磁步进电动机,性能可与混合式电动机相媲美。盘式电动机的转子是很薄的圆盘,一般不超过1毫米,这与混合式电动机和普通永磁电动机的圆柱形转子截然不同。普通永磁电动机的最小步矩角一般限制在30°,每转最多12步。直到最近,步进电动机的步级最多可达到     

Recurrent modified Elman neural network control of PM synchronous generator system using wind turbine emulator of PM synchronous servo motor drive

The recurrent modified Elman neural network (NN) controlled a permanent magnet (PM) synchronous generator system, which is driven by wind turbine emulator of a PM synchronous motor servo drive, is developed to regulate output voltage of rectifier (or AC to DC power converter) and inverter (or DC to AC power converter) in this study. First, the wind turbine emulator of a closed loop PM synchronous motor servo drive is designed to produce the maximum power for the PM synchronous generator system. Then, the rotor speed of the PM synchronous generator, the output DC bus voltage and current of the rectifier are detected simultaneously to yield maximum power output of the rectifier through DC bus power control. Because the PM synchronous generator system is a nonlinear and time varying dynamic system, the online training recurrent modified Elman NN control system is developed to regulate DC bus voltage of the rectifier and AC line voltage of the inverter in order to improve the control performance. Furthermore, the online training recurrent modified Elman NN control system with the variable learning rate is derived based on Lyapunov stability theorem, so that the stability of the system can be guaranteed. Finally, some experimental results are verified to show the effectiveness of the proposed recurrent modified Elman NN controlled PM synchronous generator system.     

基于DSP全数字工业缝纫机交流伺服系统

讨论了DSP 控制器TM S320LF2407A 在工业缝纫机交流伺服系统中的应用;提出了一种基于DSP 的永磁同步电机伺服系统方案;给出了样机实验结果。     

混合式步进电动机伺服系统研究

对二相混合式步进电动机矢量控制进行了理论研究,解决不同于一般种类电机的特殊问题,建立考虑电机非线性并充分利用电磁转矩和磁阻转矩的矢量控制方法.在此基础上,设计并实现了基于神经网络的二相混合式步进电动机矢量控制位置伺服系统,克服电机参数时变对控制效果的影响,提高了系统鲁棒性,使系统具有较高的性能.     

永磁同步电动机混合非奇异终端滑模变结构控制

为了进一步提高滑模控制系统的控制性能,提出了混合非奇异终端滑模控制（hybrid nonsingular terminal sliding mode,HNTSM）策略,该控制策略结合线性滑模与非奇异终端滑模（nonsingular terminal sliding mode,NTSM）的优点,提高了系统状态的收敛速度,实现了状态变量的全局快速收敛,并设计控制函数,解决了终端滑模的奇异性问题。应用该方法设计永磁同步电动机（permanent magnet synchronous motor,PMSM）混合非奇异终端滑模速度控制器,并与PI调节器进行了仿真与实验对比。仿真和实验结果表明,该速度控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性。     

工业缝纫机永磁同步伺服电动机系统

文中对工业缝纫机电气系统的组成和分类进行探讨,探索开发电气系统的技术路线,给出平缝机和套结机两种采用永磁同步伺服电机电气系统的开发实例。     

永磁同步电机矢量控制系统设计

永磁同步电机(PMSM)以其独特的优点大量应用于高精度伺服系统.针对伺服用PMSM的控制特点和要求,在分析其系统模型基础上,设计了以新型数字信号处理(DSP)芯片TMS320F28335为核心,采用矢量控制方法的PMSM速度伺服系统,较完整地阐述了交流电机矢量控制的实现方式,对伺服系统的硬件及软件设计进行了详细介绍.实...     

基于TMS320F2812的全数字交流伺服系统设计

采用智能功率模块和TMS320F2812型DSP,完成了永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)全数字交流伺服系统的设计与实现。介绍了系统的硬件设计,包括主电路、控制电路、基于IR2175的电流检测电路、复合式光电编码器的位置/速度检测电路以及保护电路的设计。分析了d,q轴中PMSM的数学模型和id=0的矢量控制策略,在CCS下采用模块化编程的思想实现了基于矢量控制的速度伺服系统。     

交流伺服电机的开环步进运行

步进电动机是增量运动控制的主流执行元件。采用适当的驱动控制方法,交流伺服电机(三相永磁同步电机)同样可以实现步进运行,并具有高功率密度的比较优势。研究了交流伺服电机开环步进运行的原理与具体实现方法,提出了一种PWM死区开环补偿方法,提高了步进状态下的电流幅值控制精度和步距均匀性。     

Adaptive-backstepping-based design of a nonlinear position controller for an IPMSM servo drive

This paper presents the design of a novel nonlinear position controller for an interior permanent-magnet synchronous motor (IPMSM) servo drive. The motor model equations provide the basis for the proposed controller, which is designed with the adaptive backstepping technique. Various system uncertainties, particularly mechanical-parameter uncertainties, are incorporated in the design of the controller. Using Lyapunov's stability theory, it is verified that the control variables are asymptotically stable. The complete drive system is then simulated with MATLAB/Simulink software. Performance of the proposed adaptive-backstepping-based nonlinear position controller (ABNPC) is investigated under different dynamic operating conditions such as step changes in command positions, step changes in load, and parameter variations. The results indicate that the proposed ABNPC-based IPMSM drive could be a candidate for real-time industrial servo motor drive applications.     

应用于角度随动系统的同步相敏解调电路

介绍了一种采用数控模拟开关和大功率运放的角度位置信号同步相敏解调电路。此电路应用于永磁低速同步电动机角度随动系统，相对于传统的角度随动和指示系统，可使整个系统结构简单，控制精度提高。试验结果证明该方案具有很好的工程适用性。