一种具有容错功能的开关磁阻电机无位置传感器控制方法

提出一种适合中、高速运行的具有容错功能的开关磁阻电机无位置传感器控制方法。在中、高速运行区域,电机采用单脉冲控制模式,当开通角提前时,采用相电流斜率检测与相电感斜率过零检测相结合的方法实现定、转子对齐位置的估计;当开通角大于或等于零度时,采用相电感斜率过零检测法实现定、转子对齐位置的估计。该方法在每个电周期内均可估计出对齐位置这一特殊位置点,并得到相应的位置检索脉冲。利用位置检索脉冲可以估计出转速和转子位置信息。为验证方法的可行性,在一台12/8结构样机中进行了实验。实验结果表明,该方法不仅避免了开通角的影响,而且保持了位置检测各相独立的特点。因此,可以实现位置信号的多相冗余。另外,该方法无需增加额外硬件,也避免的复杂的计算和存储过程。因此,该算法方便实现,具有较强的通用性和可移植性。     

并列式混合励磁磁通切换型电机及其电流矢量控制策略研究

为解决永磁磁通切换式电机磁场调节困难的问题,研究了一种新型并列式混合励磁磁通切换型(parallel hybridexcited flux-switching,PHEFS)电机,该电机继承了永磁磁通切换电机功率密度高、反电势正弦等优势,且具有较强的对称调磁能力。结合磁路仿真对该电机电感特性和弱磁性能进行了理论分析,建立了PHEFS电机的数学模型,提出了id 0最大转矩铜耗比电流矢量控制策略,通过对励磁电流和电枢电流的合理分配,在保证静态特性的同时,达到最大转矩铜耗比,以提高电机的运行效率。原理样机的实验结果证明了该电机良好的调磁性能及所提算法的合理性与有效性。     

单绕组无轴承开关磁阻电动机绕组电流计算

在阐述双绕组无轴承开关磁阻电动机(BSRM)的数学模型以及工作原理的基础上,提出运用现有的双绕组无轴承开关磁阻电动机理论成果,结合磁势相等的等效原理,建立了单绕组无轴承开关磁阻电动机各绕组电流的数学模型,同时用有限元分析了该模型的正确性,为单绕组无轴承开关磁阻电动机控制策略的研究提供新的视角.     

三自由度混合磁力轴承数字控制器的设计

立足于航空航天领域中磁力轴承的应用,选择一种三自由度混合磁力轴承为研究对象,介绍了它的工作原理,推导了它的数学模型。以数字信号处理芯片TMS320F2812为核心,完成了磁力轴承数字控制系统的软、硬件设计。在传统PID算法的基础上研究了变参数PID算法,并进行了仿真比较。在此基础上,设计合理的控制参数进行试验,实现了水平转子的稳定悬浮运行。     

无轴承开关磁阻电机实验平台的设计与实现

将无轴承技术应用于开关磁阻电机中可充分发挥该电机的高速适应性,并拓宽其在微型和大功率领域中的应用。该文在已有数学模型基础上,针对其电磁转矩和悬浮力的控制特点,设计了以DSP-LF2407A为控制核心的数模混合控制实验平台。实验平台包括无轴承开关磁阻电机本体、DSP数字控制器、电流滞环控制器、PID调节单元、3套功率逆变器、传感器和相关辅助电路,并对其工作原理进行了分析。在此基础上设计了控制系统的软件,并给出了主要子程序的流程图。通过对整个实验平台硬软件的联合调试,实现了无轴承开关磁阻电机的稳定悬浮。     

转速控制器在dSPACE实时模型中的局限性分析及改进

dSPACE是一套可用于在线仿真的系统软硬件平台,它实现了和Matlab/Simulink/RTW的完全无缝连接.利用dSPACE的快速控制原型方式(RCP)和dSPACE系统的软硬件环境,将原有转速控制器应用于电机调速系统的实时模型中,并在硬件上实现实时运行.通过实验结果分析其局限性并改进,在此基础上重复上述实验并分析实验结果.实验表明,在进行电机调速系统实时控制时,需采用改进后的转速控制器以保证实时系统稳定可靠运行.     

铜屏蔽层对高速永磁无刷直流电机转子涡流损耗和应力的影响分析

在永磁体和保护套之间增加高导电铜屏蔽层,能够降低非同步旋转的时间和空间谐波在高速永磁无刷直流电机转子中产生的涡流损耗。首先验证不同厚度的铜屏蔽层对降低转子涡流损耗的效果,建立包含铜屏蔽层在内的多层环形结构的转子应力计算流程,并提出一种计算铜屏蔽层内外接触面预置过盈量的方法,计算过程均考虑到预置过盈量、旋转离心力以及温升对应力的影响。在此基础上,分析铜屏蔽层厚度对转子各层部件最大应力的影响。通过有限元仿真以及样机测试,验证了分析方法的有效性。     

一种基于平均转矩控制的无刷直流电机无位置传感器方法

无位置传感器技术和转矩脉动抑制一直是无刷直流电机研究的热点与难点。该文对非理想反电动势的无刷直流电机的无位置传感器方法进行了研究,提出了一种基于平均转矩控制的无刷直流电机无位置传感器运行方法。当无刷直流电机的反电动势为非理想梯形波接近于正弦波时,在平均转矩控制方式下,母线电流包络线在每个换相周期中呈现了先减小后增大的特征,包含了转子位置信息。该方法利用母线电流特征检测出转子位置,实现电机换相,可以同时抑制转矩脉动和实现电机的无位置传感器运行。此外,该方法不需要在平均转矩控制基础上增加器件,算法简单,实现容易,扩大了平均转矩控制的应用范围。仿真及实验结果验证了理论分析的正确性与有效性。     

永磁同步伺服系统速度响应研究

本文从永磁同步伺服系统矢量控制的原理出发,针对实际伺服系统的具体工程对象,阐述了系统的构成与设计方法,研究了系统速度环、电流环动态性能改善的具体措施.通过加大PI调节器的比例积分系数、引入微分而构成PID调节、引入过调制技术来提高电流环动态跟踪性能,并抑制反电动势对电流环动态性能的影响.对速度环,通过分段改变调节器比例积分系数、在速度阶跃时设置最大启动制动力矩、在速度调节环中引入微分反馈等措施,来避免比例积分调节器固有的缺陷,抑制超调,充分利用电机潜力,提高系统速度响应性能.所做的设计在实际系统中得到实验验证,效果比较满意.     

正弦波永磁交流伺服系统控制策略的研究

本文介绍了一种适用于正弦波永磁同步伺服系统的控制策略.无论采用改进的双PI调节的速度伺服,还是双PI结合变结构控制的位置伺服,经过实验的证明,均达到了控制简单灵活,系统动态响应性能良好的效果.