一种无刷直流电动机齿槽转矩分数槽削弱方法

针对永磁无刷直流电动机的齿槽转矩问题,提出一种基于磁极极弧宽度优化的分数槽齿槽转矩削弱方法。分析表明分数槽方法只能削弱齿槽转矩的部分谐波,针对该问题提出了一种基于磁极极弧宽度优化的分数槽方法,理论分析表明该方法对齿槽转矩的各次谐波均有削弱作用。以一台8极36槽永磁无刷直流电动机为例进行有限元仿真,结果表明:采用该优化分数槽方法的齿槽转矩幅值不到整数槽方案的5%,相比优化前的分数槽方法,齿槽转矩幅值减小了64%。     

改善永磁同步电机反电势波形的磁极宽度优化方法

针对永磁同步电机(PMSM)反电势中含有大量谐波的问题,提出一种优化磁极宽度以削弱反电势中谐波、改善反电势波形的方法,使反电势波形接近正弦。对所提出优化方法从理论上分析了其谐波削弱原理。利用有限元分析对一台60 kW永磁同步电机进行了仿真,仿真结果表明,优化后电机反电势的电压波形正弦性畸变率减小了77.3%,反电势波形更接近于正弦。     

飞行器螺旋桨电推进动力测试系统设计研究

针对飞行器螺旋桨电推进系统性能指标的空中测试问题,介绍了电推进系统的结构和动力测试原理,并设计了动力测试系统,介绍了动力测试系统的技术方案、硬件结构和软件结构.研究为空中验证电推进系统的技术指标提供了有效的途径和基础.     

带风机类负载的无刷直流电机控制系统建模与仿真

针对风机类负载的转矩特性,在介绍永磁无刷直流电动机(BLDCM)数学模型的基础上,提出了一种建立无刷电机控制系统仿真模型的新方法,即在Matlab/Simulink 中,采用模块化建模方法和M文件编写S函数,搭建系统的仿真模型,并对样机进行了仿真.仿真结果符合理论分析.所建模型可方便地用于其他控制算法的仿真研究,为BLDCM控制算法的研究提供了新的方法.     

无刷直流电动机的开环调速机械特性研究

基于星形三相六状态工作模式的无刷直流电动机的等效电路和电压回路方程,对调节PWM占空比和调节直流电源电压两种调速方式的无刷直流电动机的开环机械特性表达式进行了推导.对一样机的两种调速方式开环机械特性进行了仿真和实验分析.仿真和实验结果验证了推导的机械特性表达式的正确性.调节PWM占空比调速时,空载和轻载由于电流不连续,机械特性较软,随着负载增加,电流连续,机械特性变硬.调节直流电源电压调速时,电枢电流始终保持连续,机械特性较硬.分析了PWM开关频率、电枢电感对机械特性的影响,所得结论为无刷直流电动机及控制器设计中相关参数的选择提供了理论依据.     

无刷直流电动机起动电流控制策略研究

在对11 kW稀土永磁无刷直流电动机起动过程研究中,针对起动电流过大,采用斜坡电压的方法进行控制.通过分析得到采用斜坡电压控制策略时影响起动电流的参数和电流峰值与斜坡控制时间的关系,同时提出了电动机的起动效率概念.仿真结果证实了采用斜坡电压控制策略能有效的控制起动电流,并且能实现电动机快速起动.     

表贴式永磁电动机气隙磁场及齿槽转矩解析计算

针对表贴式永磁电动机的齿槽转矩问题,研究了一种电机空载气隙磁场和齿槽转矩的解析计算方法。通过对永磁电动机的槽型进行四组保角变换,引入复数气隙磁导函数,建立了表贴式永磁电动机气隙磁密的径向和切向分量解析模型;分析四组保角变换,利用麦克斯韦张力法计算永磁电动机的齿槽转矩。针对样机,利用解析法和有限元法分析极弧系数和槽口宽度对齿槽转矩的影响,结果表明:解析法计算的空载气隙磁场和齿槽转矩与有限元方法计算结果相吻合,其中齿槽转矩相差7.6%;利用解析法选取合理的极弧系数和槽口宽度,可有效地减小齿槽转矩,当样机的极弧系数取0.858和槽口宽度取1 mm时,齿槽转矩分别减小75%和57%。     

驱动超大惯量负载的BLDCM控制系统仿真研究

在直流电机转动惯量的研究中,当负载的转动惯量是电动机的转动惯量2个以上数量级时,永磁无刷直流电动机(BLDCM)在启动以及加、减速时,会产生很大的惯性转矩,调速系统的性能将变差.为了系统的稳定性和保证运转速度,分析研究了BLDCM的数学模型和超大惯量负载的特性,提出了模糊PID控制方法.在Matlab/Simulink中建立了控制系统的仿真模型,进行了仿真实验,仿真结果可以表明,采用模糊PID控制方法系统在调速过程中,超调较小,响应速度快,稳态时无误差.证明模糊PID控制方法适用于BLDCM驱动的大惯量负载调速系统.     

电磁解锁器设计与仿真分析

为了满足卫星系统中机械连接的性能需求,提出一种可以保证系统间可靠分离和锁紧的电磁解锁器。利用电磁系统磁路计算原理设计尺寸为54 mm×50 mm×50 mm的电磁解锁器,介绍了结构及工作原理,通过仿真分析了锥角角度、端盖厚度、静铁心长度以及隔磁衬筒长度对其行程-力特性的影响,最终依据理论结果研制了试验样机,试验验证了其锁紧与解锁性能。结果表明:在尺寸条件限制情况下,该机构在温度变化范围为-55℃~175℃,行程为6.5mm时,初始机械分离力均在15N以上,输入功率小于230W,可有效实现分离与锁紧功能。     

稀土永磁无刷直流电机铜耗分析

传统的计算铜耗的方法是输入电机的母线电流的平方乘以电枢绕组上的平均电阻。但此方法在计算无刷直流电机实际运行过程中的铜耗时还存在一点欠缺。文章研究了无刷直流电机在PWM斩波调速下的铜耗问题,采用Matlab软件建立模型进行仿真,仿真结果表明,当改变PWM占空比对电机调速时,电机在满负载高速运行状态下用电枢绕组电流计算的铜耗比用母线平均电流值计算的铜耗大。最后通过试验对仿真结果进行验证。