基于反步法的异步电机位置控制器的设计

基于静止d-q坐标系下的数学模型,利用非线性反步法设计了异步电机的全状态位置跟踪控制器,通过磁链和转矩的跟踪来达到位置跟踪.在Matlab/Simulink中搭建异步电机位置控制系统的仿真模型.仿真结果表明:用反步法设计的异步电机控制系统能获得较好的位置跟踪控制性能,为异步电机控制系统的设计提供了新思路.     

基于反步法的异步电机位置控制器的设计

基于静止d—q坐标系下的数学模型，利用非线性反步法设计了异步电机的全状态位置跟踪控制器，通过磁链和转矩的跟踪来达到位置跟踪。在Matlab／Simulink中搭建异步电机位置控制系统的仿真模型。仿真结果表明：用反步法设计的异步电机控制系统能获得较好的位置跟踪控制性能，为异步电机控制系统的设计提供了新思路。     

斜槽异步电动机的多截面有限元法分析

斜槽异步电机往往需要复杂的三维有限元分析。在二维涡流电磁场时步法有限元的基础上，提出了研究斜槽异步电机运行特性的多截面有限元法。该方法把电机各横截面的电磁场方程联立求解，从而转子的斜槽效应和涡流效应可以被直接包括在系统方程中。通过计算所得的定子电流波形与实验结果的比较，验证了该方法的正确性。     

异步电机高频杂耗的自适应时步法有限元计算

异步电机杂散损耗的准确计算是一个十分困难的问题。本文论述了对非斜槽异步电机高次谐波杂散损耗的计算方法。文中采用的数学模型把电磁场有限元方程与电路方程耦合在一起,当输入电压波形给定后,电机中的之流和磁密波形可通过时步法直接求得。根据计算所得的高次谐波电磁场,就可进一步计算出高次谐波杂散损耗。计算结果通过样机试验得到验证。在计算中采用了自适应时间步长的方法,并首次提出了一种估计局部截断误差简单实用的方法。     

无速度传感器异步电动机检测系统研究

为了降低异步电动机检测系统成本和不影响它的转动惯量,在异步电机动态速度估计方法和电磁转矩方程基础上,采用校正补偿方法实现了异步电机转速和转矩的高精度估计.尽管速度和转矩估计的计算量比较大,但采用间断性转矩转速估计方法很好地解决了检测系统的实时性问题.仿真结果和实验结果验证了转矩转速估计的有效性.另外硬件设计采用性价比非常高的ARM单片机及12位串行AD,以及价格低的通用电流电压传感器,从而提高该检测系统的性价比.     

异步电机铁心损耗计算方法的分析与研究

采用变频启动、自启动、串电阻启动等方式启动的异步电机内的组成部件中的电磁场分布并不相同,因此各组成部件的损耗分析方法也应各不相同。各种形式的斯坦梅茨方程可分析计算铁心损耗,且斯坦梅茨方程中的系数可由硅钢片制造商提供的损耗曲线获得,然而,硅钢片制造商提供的损耗曲线仅能在几个固定的频率下获得。采用了一种曲线拟合技术,可计算任意频率下的损耗曲线。为验证该方法,搭建了实验平台,分析不同负载转矩下、不同开关频率下异步电机的损耗。对比结果表明,该方法能够准确地预测异步电机的铁心损耗。     

基于有限元的异步电机性能分析方法的研究

通过麦克斯韦方程组推导了异步电机磁场分布的微分方程,给出了采用有限元法求解方程的基本思路和编程算法,根据磁场的分布得出了电机转矩及轴向合力的计算公式和差分方程。此方法能够快速有效地判断出不同的输入波形对电机运行的影响,并能准确地计算出电磁转矩和轴向合力。     

单变频器驱动速度耦合两并联异步电机控制策略

在两异步电机加权矢量模型的基础上,推导出两速度耦合异步电机并联时加权励磁电流和转矩电流方程。分析两电机转矩差的相关因素,提出一种新型单变频器驱动两速度耦合电机并联控制策略。控制策略采用滞环控制调节励磁电流实现了两电机转矩差正确控制;通过实时计算权重的加权矢量控制可抑制转矩差,并且实现两电机黏着力的有效主动控制;通过调节给定速度避免了励磁电流为最小时两电机可能出现负转矩,引起电机系统震荡的问题。单变频器驱动的两速度耦合并联电机转矩差加权控制策略在多电机实验平台上得到了验证。     

三相异步电机矢量控制的研究

在异步电动机数学模型的基础上,讨论了矢量控制理论及其解耦性质.将异步电动机三相静止坐标系下的电压方程、磁链方程、转矩方程分别变换到两相同步旋转坐标系下.通过转子磁场定向技术,使定子绕组电流的转矩分量和磁场分量得到解耦,使得异步电机类似于直流电机的控制方法得以实现,从而,异步电机的调速性能大大提高.根据异步电机的磁链开环矢量的控制原理,采用Simulink自带的小模块自行搭建了矢量控制系统的仿真模型.     

基于单片机的异步电动机转矩转速检测

异步电机转速和电磁转矩的高精度估算是在异步电机动态速度估算和电磁转矩方程基础上采用校正补偿方法实现的.采用间断性转矩转速估算方法很好地解决了检测系统的实时性问题,检测系统没有采用专用的速度传感器和转矩传感器.为降低检测系统的成本,硬件设计采用的是普通的单片机及12位串行AD,通用的电压电流传感器等.仿真和实验结果证明采...     

电子膨胀阀用爪极步进电机数值优化研究

电子膨胀阀在变频空调系统中能精确调节制冷剂流量,有助于提高空调系统的能效和改善空调环境的热舒适性。研究电子膨胀阀用爪极永磁步进电机有助于提高电子膨胀阀稳定性和可靠性。对电子膨胀阀的电机力矩特性进行数值分析,在保持转子尺寸、通电电流和定转子之间气隙不变的前提下,通过改变爪极形状尺寸,分析了爪极形状参数对电子膨胀阀用爪极式步进电机自定位力矩和保持力矩的影响,认为在满足一定自定位力矩的前提下,保持力矩越大越好,并以此为基础对电机的爪极尺寸进行了优化,认为合理设计爪极尺寸参数,能够使电机的保持力矩和自定位力矩达到最佳,对电子膨胀阀步进电机的研究和设计有借鉴价值。     

无轴承绕线型异步电机瞬态响应的有限元分析及实验研究

无轴承电机集磁性悬浮与转矩驱动于一体,具有无摩擦、无磨损、无损耗、免维修、寿命长等独特优点,从根本上改变了传统的支承与传动形式.该文介绍一种无轴承绕线型异步电机,通过瞬态有限元分析法(TFEM)计算其径向力和转矩的瞬态响应,结果表明该无轴承电机可以同时产生支承转子重量的稳定径向力与恒定转矩,且其控制电流相互独立,与鼠笼型转子无轴承异步电机相比,前者能够产生更有效的径向力,且转矩不受径向力绕组电流干扰;并在基于SVM-DTC的磁悬浮异步电机悬浮子系统独立控制实验平台上加以测试,结果表明该系统能够实现了无轴承绕线型异步电动稳定悬浮.     

Performance of a 10-Hp switched reluctance motor and comparisonwith induction motors

A comparison of computed and measured performances of a 10 hp Oulton switched reluctance motor (SRM) and a comparison with the performance of induction motors are presented. The instantaneous current and torque waveforms are computed for the SRM using the results of finite element method (FEM) analysis. The SRM calculated and experimental locked rotor torque, instantaneous current, efficiency, and losses when pulsed voltage excitation is applied to the motor windings were compared. In all cases, there is quite good agreement between the theoretical and experimental results. In addition, the measured total losses, efficiency, and temperature rise for a 10 hp SRM and different induction motors of the same rating are presented. The SRM has a higher efficiency and a lower temperature rise than the induction motors tested     

基于EPROM三相混合式步进电机驱动系统研究

混合式步进电机综合了永磁式及磁阻式步进电机的优点,在研究三相混合式步进电机多相驱动时转矩矢量与逻辑通电状态的基础上,用电子设计自动化(EDA)软件,设计了基于可编程存储器EPROM的6拍2鄄2通电方式的驱动电路,给出了仿真与实验结果。     

感应电动机动态特性与电压骤降的相互影响

基于不对称电压骤降推导了感应电动机电磁和机械回路方程,并结合电压骤降过程,分析了感应电动机动态特性和电压骤降的相互影响。运用电力系统计算机辅助设计和电磁暂态模拟程序软件（power systemcomputer aided design and electric magnetic transient in DC system,PSCAD/EMTDC）建立仿真模型来计算感应电动机的动态特性对电压骤降波形、电压骤降幅值和持续时间等特征参数的影响,以及不对称和对称电压骤降对感应电动机的母线电流、转速和电磁转矩等特性的影响。仿真结果表明感应电动机动态特性与电压骤降之间是一种动态的关系：感应电动机的动态特性会使电压骤降波形发生畸变,造成电压骤降幅值和持续时间等特征参数发生变化,而电压骤降也会造成感应电动机母线电流、转速和电磁转矩等特性发生变化。     

步进电动机的振动特性

本文研究了步进电动机的角速度振动特性，文中讨论了步进电动机稳态运行时的电磁转矩表达式，指出通常所用的电磁转矩公式仅考虑了恒定分量，由于电动机的电流含有丰富的谐波成分，各相绕组的不完全对称，角速度的波动等，使得电磁转矩中含有几乎所有次数的谐波分量。在此基础上求解电动机的运动方程，阐明了电动机振动特性的一般规律。振动特性上谐振点（区）的分析计算与试验结果相一致。     

基于出厂数据的电动机仿真模型参数计算方法

提出基于感应电动机的出厂数据(如额定功率、额定功率因数、最大转矩倍数和转子转速等)估算适用于电力系统机电暂态仿真的电动机单笼模型参数的方法。该算法充分考虑了电动机的转矩–滑差物理机制特性,其收敛特性好、鲁棒性强。通过计算15台实际电动机的单笼模型参数,分析它们的电磁转矩–滑差特性,并与其出厂数据值进行对比,结果表明,根据算法计算的模型参数用于模拟电动机的机电暂态特性具有较高的精度,证明了算法的有效性。最后通过动模实验与数值仿真对比,进一步验证了所提算法的有效性和适用性。     

三相混合式步进电动机驱动系统的研究

混合式步进电动机综合了永磁式及磁阻式步进电动机的优点。在研究了三相混合式步进电动机多相驱动时转矩矢量和逻辑通电状态的基础上,用电子设计自动化(EDA)软件设计了基于H型联结方式的六拍2 2通电方式的驱动电路,给出了仿真与实验结果。     

混合式步进电动机的动态不稳定性

通过推导五相混合式电动机在振荡状态时的电磁转矩的基本表达式,研究了电磁阻尼转矩系数随转速变化的特性,揭示了混合式步进电动机的动态不稳定性机理,理论分析与实验结果相符。