轴向磁场无铁心永磁无刷直流电动机设计

为了提高轴向磁场无铁心永磁无刷直流电动机设计的准确性,提出了利用电磁场有限元软件与磁路法相结合的方法设计该电机.结合轴向磁场无铁心永磁无刷直流电机的电磁结构特点,首先利用磁路法推导了该电机的尺寸设计方程,分析了电机设计中的各种损耗,并根据流程图编制了设计程序,对额定功率为40 W的小型电机提出了设计方案.利用三维有限元分析软件对设计方案中的关键参数(永磁体厚度、极对数与极弧系数)进行了仿真与分析.结果表明:当永磁体厚度为6 mm,永磁体极对数为4时,电机气隙磁密相对最大且磁密增长率较快;当极弧系数为0.7时,感应电动势基波幅值最大.最后设计了样机,利用三维有限元分析方法验证了样机设计的有效性.     

基于Matlab无刷直流电机建模与仿真

为了验证控制策略和电机参数设计的合理性,基于Matlah/Simulink平台,从无刷直流电机基本的磁链方程入手,详细介绍电机各个模块的组成,构建了三角波PWM控制的无刷直流电机控制系统的仿真模型,通过电机仿真,给出仿真曲线,验证了该模型的正确性.     

无刷直流电机的性能分析

在对电机进行设计的过程中主要是运用传统的场路耦合法,但这种方法会使所设计的无刷直流电机的磁路计算不准确,使用ANSYS公司的Maxwell电机设计软件可以避免这个问题,并完成对无刷直流电机的性能分析与优化。首先用该软件中的Rmxprt模块所包含的磁路法进行电机模型的确立,并对其中永磁体充磁厚度和气隙长度等数据对电机本体所造成的性能影响进行分析;然后再利用基于有限元法的Maxwell软件的2D单元对所生成的电机本体的完成电磁场仿真,同时对电机进行更为完整的性能分析;最后整理两者所得结果实现对电机最终的优化设计。     

多相永磁无刷直流电机凸极效应的数学模型

考虑到多相永磁无刷电机转子磁路结构及气隙磁密波形对电机运行性能和控制策略的影响,需要建立准确的电机数学模型。该文根据永磁电机磁场的特性,推导了电磁转矩和反电势的一般表达式,建立了考虑凸极效应和气隙磁密谐波的多相永磁无刷直流电机数学模型,用有限元方法计算模型中的参数。结合一台样机进行了仿真和实验,结果表明该数学模型既准确反映了电机的性能,又可用于多相永磁无刷电机整个系统的仿真计算。     

基于LabVIEW的电动车无刷直流电机检测系统的设计

以无刷直流电机为研究对象,通过对无刷直流电机的工作原理以及调速控制策略的研究,设计了一种基于LabVIEW的检测系统,系统可以对电机的参数进行检测并存储实时数据,使用方便,移植性强.     

一种混合励磁无刷直流电机的分析和设计

针对普通永磁无刷直流电机由于调磁困难而限制了其使用范围这一问题,研究了一种永磁磁极与调磁线圈混合励磁的新型永磁电机.首先给出了该型电机的结构及工作机理,然后对其磁链、反电势、电感等静态特性进行分析和仿真研究,以验证理论的正确性,最后通过样机实验验证了该型电机的可行性.     

一种基于自适应输入-输出线性化的无刷直流电机参数辨识方法

对基于理想换相的永磁无刷直流电机, 在给出其单相等效模型的基础上, 运用基于自适应输入-输出线性化(AIOL) 方法, 设计了适用于无刷直流电机的参数辨识与控制的电流控制器, 来提高驱动控制系统对电机参数的自适应能力;此外, 对辨识方法进行相应的改进. 研究和仿真分析结果表明: AIOL方法不要求各状态量解耦, 参考模型中也不包含估计状态量, 因而自适应律的导出较简单, 并且使参数辨识与电机控制在一个框架内得到解决, 更适合电机的运行控制;基于AIOL方法的改进参数辨识算法消除了待辨识参数变化互相耦合、相互抵消的负面影响, 能够准确、稳定地估计电机参数, 且系统的响应性能较好, 易于工程实现.     

永磁无刷直流电机调速系统的仿真

采用模拟仿真技术,对一台电动摩托车用的永磁无刷直流电机进行了测试,以此来验证电机参数的合理性.重点推导出了三相逆变器供电的主电路中点电压方程,得到了精确的电机模型,以此来完善整个调速系统.试验是在一个转速、电流双闭环调速系统下进行的.     

基于模糊PID模型的无刷直流电机转速控制

摘要：无刷直流电机（BLDCM）是一种多变量、强耦合、非线性、时变的复杂控制系统,采用传统的PID控制很难实现无静差控制。本文针对无刷直流电机（BLDCM）提出了一种基于PID模型的转速控制方案,利用无刷直流电机的电压与转矩转速方程,通过调节PID参数来实现转速控制,采用模糊原理对PID参数进行模糊化,根据电机参数的变化,对PID参数进行在线调整,取得了高精度的转速控制。仿真和实验结果表明,采用本文提出的模糊PID控制方法控制无刷直流电机,能够实现响应速度快、无超调、控制精度高,且系统对干扰和参数变化具有较强的鲁棒性,动、静态性能均优于传统的PID控制和单纯的模糊控制。     

无刷直流电机换相转矩脉动分析及抑制

为了减小无刷直流电机(BLDCM)的转矩脉动,提出了一种基于电流预测控制的换相电磁转矩脉动抑制方法.分析了换相过程中永磁无刷直流电机关断相电流与开通相电流变化趋势,通过计算得到电磁转矩的解析表达式,将电机运行区分为高速区和低速区,分别得到电磁转矩脉动曲线.基于预测控制理论,将定子电流的预测控制分为预测模型的建立、反馈校正和滚动优化3个步骤,以控制非换相相电流的恒定为目标,实现对换相电磁转矩脉动的抑制.仿真和实验结果表明:采用定子电流预测后,无刷直流电机换相转矩脉动得到了显著抑制.     

基于MATHCAD的切向磁钢无刷直流电机电枢反应分析

本文通过分析表面安装无刷直流电机（BLDC）无槽时候磁场的解析解以及考虑齿槽时候的比漏磁导，提出了安装切向式磁钢BLDC的电枢反应磁场的解析法计算方法，利用MATHCAD软件分析的结果与有限元分析的结果进行比较，证明此法是实用和可靠的，为无刷直流电机切向磁钢电机的设计和性能分析提供了依据。     

基于电流控制环的参数自适应永磁同步电机研究

针对永磁同步电机伺服系统,其电阻、磁通等参数会发生变化,使电流控制环性能变差的情况,提出了一种在同一模型中对电阻、电感与磁通进行辨识的自适应控制方法.该方法首先使用统计求均值的方法辨识电机的电感,然后根据波波夫超稳定理论设计电阻与磁通的模型参考辨识方法,并利用这些辨识值修正PID控制的系数.仿真结果表明,系统可以快速地...     

可动磁柱式粗调/微调复合调感电抗器原理

电力电抗器电感值的快速可调和局部微调在电力系统运行过程中具有重要作用。为此,提出一种可实现粗调/微调复合调感的电抗器原理,通过调节两磁柱之间的平行间距使工作磁路及其磁阻发生改变进而实现电感值连续调节。结合磁路的欧姆定律推导电感值理论计算公式;建立电抗器三维磁场仿真模型,运用有限元法计算磁场分布和电感值;详细分析电感调节特性。研究结果表明:可动磁柱的位置使工作磁路发生改变,工作磁路由一条变成3条,再由3条过渡为2条;电感值与调节距离呈双指数规律变化,随着调节距离增大,电感值减小;电感调节特性曲线分为快速调感区、过渡区和微调电感区3个区域;这种电抗器可实现粗调/微调复合调感。     

纯电动汽车用轮毂无刷电机转矩控制系统的仿真

针对电动汽车用轮毂无刷直流电机的转矩控制进行研究,在满足驾驶员需求功率下,对估算得到的电机输出转矩进行闭环控制,达到了电机的目标输出转矩,能简化控制系统、实现准确控制,提高了系统瞬态响应.利用MATLAB/Simulink搭建了车辆行驶在ECE40行车状态时的动态仿真平台.仿真结果显示:建立的电机转矩控制系统能够控制电机满足驾驶员控制车速的需求,且估算到的输出转矩与电机实际的输出转矩较好的吻合,能使轮毂电机高效、稳定、快速地产生电磁转矩,改善了电动汽车驱动系统性能.     

异步电机高性能控制系统励磁电感的准确测量

高性能异步电机控制系统中需要准确测量电机各参数。提出了一种在不卸掉电机负载的情况下准确测量励磁电感的方法,解决了高性能控制中需要电机空载测量励磁电感而又不便卸去负载的矛盾。该方法在恒磁通控制下的准稳态减速过程中获取理想空载实验条件,并根据测量数据计算出励磁电感。测量过程中电机磁通在额定值附近,不受摩擦转矩的影响,电压电流为正弦波并有足够的幅值,保证了测量准确性。文中对其原理、实现方法进行了论述,并且给出了适用条件。仿真和实验表明:该方法在适用范围内和稳态实验结果接近,达到了误差小于1%的测量精度。     

无刷直流电机DSP逻辑控制程序的Petri网设计方法

提出一种无刷直流(BLDC)电机数字信号处理(DSP)逻辑控制程序的Petri网设计方法.首先,建立霍尔传感器和电机旋转方向的Petri网模型;其次,利用功率管(MOSFET)二二切换规则,设计功率管通断的变迁,获得电机的逻辑控制Petri网模型,并根据Petri网可达图算法,计算无刷直流电机动态系统的状态集合,并利用换相逻辑逐个验证;最后,借助Petri网变迁的激发规则,设计无刷直流电机DSP逻辑控制程序,并对文中方法进行实验验证.结果表明:文中方法能够保证控制程序的正确性和可靠性,可以有效地简化无刷直流电机DSP逻辑控制程序的调试过程.     

阀门用无刷直流电机控制器设计

根据无刷直流电机理论和阀门工业对控制电机的大力矩的要求,以ARMLM3S8962微控制器为核心,IPM智能功率模块FSAM20SH60A为驱动电路,设计了嵌入式无刷直流电机控制器．针对阀门执行器的精确定位及柔性启停问题进行了软件设计．实验表明,该控制器实现了在较大力矩下阀门的正常启停控制,稳定性好．     

基于TPU模块的无刷直流电机控制器

设计了以带有时间处理单元（TPU）的摩托罗拉微控制器（MCU）为核心的无刷直流电机控制器,采用以摩托罗拉MCU中TPU模块的PIO和PWM功能实现无刷直流电机控制的方法,设计出控制电路,驱动电路,保护电路及控制软件,该控制器在车辆自动操作系统中得到了应用,实验结果表明控制器硬件简单,软件实用,实时性强。     

磁悬浮开关磁阻电机的一体化数学模型

针对磁悬浮开关磁阻电机运行过程中容易出现磁饱和及转子偏心的问题,建立了一种新型的一体化数学模型.首先,依据电机磁场的有限元分析结果,基于麦克斯韦张量法求出了径向力及转矩关于气隙磁密的表达式.其次,根据电机的等效磁路,结合铁芯材料的磁化特性,计算了非线性气隙磁密.最后,以此二者为基础建立了磁悬浮开关磁阻电机的一体化数学模...