考虑磁路饱和效应的无刷直流电机电感参数研究

为研究无刷直流电机电感参数的动态特性,从磁路饱和效应的基本原理出发,通过电机磁路分析,结合理论推导,得到了基于磁路法的无刷直流电机电感计算方程.采用了基于Ansoft Maxwell软件的有限元法对基于该电感方程在Matlab/Simulink环境下进行仿真计算得到的电感变化规律进行了验证.同时结合矢量理论对电感参数随电机转子位置周期变化的规律进行了系统的分析.该研究成果对深化无刷直流电机的理论,正确地确定电感参数及建立精确的分析模型都有重要意义.     

无轴轮缘推进器电磁驱动结构优化设计

无轴轮缘推进器对中国水下事业有重要作用,其电磁驱动部分采用大内径内转子永磁无刷直流电机结构。对无轴轮缘推进器电磁驱动部分的永磁无刷直流电机结构进行设计,并基于Maxwell进行电机性能优化分析,以提高其性能。选取效率和起动电流等4个参数为优化目标,选取与槽型相关的6个参数为优化变量。采用反向传播(back propagation, BP)神经网络建立优化变量与优化目标的关系式,采用线性加权法确定适应度函数,对电机进行多目标优化分析以提高其性能。最后将求得的最优解代回到Maxwell电机模型,验证求解结果的有效性。结果表明：优化后电机各项性能有所提升,优化结果较好,达到了预期效果。     

盘式无刷直流电机动态性能仿真的场路耦合法

将电机的瞬变电磁场与外电路耦合起来,直接考虑无刷直流电机系统中电机本体与驱动控制系统间的相互作用,并通过考虑盘式电机磁场三维分布的影响,对盘式电机的二维磁场模型进行了完善,建立了盘式无刷直流电机动态性能仿真较完整的数学模型,提高了动态性能仿真的精度;提出了“相带运动法”模型,较好地处理了盘式的电机式、转子相对运动问题。用此法对盘式无刷直流电机进行了深入分析,得出了一些有价值的结论。     

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.     

基于遗传算法的三环无刷直流电机控制系统研究

针对无刷直流电机的位置跟踪问题,借助于噪声滤波器、电机本体和三环PI控制器,设计电机位置跟踪模型,并借助改进的遗传算法确定PI参数的次优值,提供了一种基于智能优化技术的无刷直流电机位置跟踪控制系统设计方法。数值实验比较显示,该方法较之传统的参数整定方法更可行,能使控制系统的输出响应跟踪更快及无超调量。     

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。     

集成电机推进器用无刷直流电机齿槽转矩削减新方法

为消减集成电机推进器用无刷直流电机存在的齿槽转矩以保证整个推进器的性能,综合考虑了推进器的性能要求、尺寸要求、加工工艺等实际情况,以消减齿槽转矩并尽可能减小其对电机输出转矩的影响为目标,提出了一种槽口倾斜综合优化方法。采用Box-Behnken设计了实验,并利用响应面法处理实验数据,得到了齿槽槽口倾斜角度、极弧系数和槽口宽度3个因素间关系的数学模型,从而计算出了使齿槽转矩最小的槽口倾斜角度、极弧系数和槽口宽度最优解组合。最后,用电磁场分析软件infolytica/MagNet求解了各个实验点的参数值,并验证了最优组合预测值。计算结果表明,对于所设计的功率为2kW的集成电机推进器用无刷直流电机,优化后的槽口倾斜角度为5°,极弧系数为0.65,槽口宽度为3mm,采用此优化参数可使电机齿槽转矩减小28.69%。     

基于DSPIC的无刷直流电机闭环控制系统设计及软硬件实现

介绍了MICROCHIP公司的电机专用数字信号控制器——dsPIC,对永磁无刷直流电机的工作原理进行了简单介绍,提出了基于dsPIC的无刷直流电机数字闭环控制方案,完成了硬件电路的设计,及闭环控制策略的软件实现,并给出了部分源程序。通过硬件电路设计、控制程序的编写、调试,可以看出这一系统结构简单、控制性能优越。     

永磁无刷直流电机的应用和发展

本文介绍了永磁无刷直流电机的结构和原理,并介绍了电机本体、开关控制线路和位置传感器的应用,最后指出了永磁无刷直流电机的发展趋势。     

基于Maxwell的悬挂式无刷爪极电励磁发电机磁极参数优化分析

悬挂式无刷爪极发电机具有励磁调节方便、无附加磁路气隙、磁路对称、工作可靠等优点,同时也存在漏磁系数大、发电效率较低的问题。通过对悬挂式无刷爪极发电机磁极结构尺寸的参数化分析,实现磁极参数的优化和发电效率的提高。利用有限元软件对发电机不同参数建模仿真,结果表明:与法兰盘相连的弯折半径是决定磁路磁场饱和的主要因素;磁极厚度、极弧系数等磁极参数存在最优取值范围,优化后发电机主气隙峰值磁密提高、平均值增大,发电效率提高。补充了悬挂式无刷爪极电机的仿真分析基础,可据此对相关参数进行匹配设计。     

永磁无刷直流电机系统仿真研究

在分析永磁无刷直流电机数学模型的基础上，采用MATLAB／Simulink软件建立了永磁无刷直流电机控制系统仿真模型，并通过实例电机的仿真，给出了仿真波形，证明模型的可行性，极大地方便了实际系统的设计和调试工作。     

电动汽车永磁无刷直流电机 控制器设计

对某四轮独立驱动电动汽车轮毂电机进行研究,设计一种永磁无刷直流电机控制器.以STM32F103RBT6芯片为基础,对电机驱动电路、采样电路和保护电路分别进行硬件设计与分析;同时,采用模块化软件设计方案,对该控制器的软件系统进行升级.实验验证表明:所设计的电机控制器能使电机响应迅速、转速稳定、无超调,且电动车动力输出性能良好.     

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.     

改进遗传优化的无刷直流电机模糊PI控制

为解决无刷直流电机控制方案的优化问题,采用改进遗传优化的模糊PI控制方法,设计无刷直流电机速度控制器,分析了传统模糊控制存在的缺点,对隶属度函数和模糊控制规则同时进行优化,改进了遗传算法设计过程中影响控制性能的不合理因素,通过系统仿真分析和基于DSP的实验平台,验证了提出的改进遗传优化模糊PI控制方法的有效性.研究结果表明:改进遗传优化模糊PI控制器具有响应速度快,无超调等特性,鲁棒性和抗干扰能力强,电机动、静态性能得到明显改善.新型控制方法有效提高了无刷直流电机控制性能,并为无刷直流电机高性能控制的理论研究和实际应用提供了新的思路.     

基于Ansys的永磁无刷直流电机定子振动特性研究

永磁无刷直流电机定子振动特性的研究对降低电机噪声和抑制电机的振动有重要意义.以某电动车用永磁直流无刷电机为研究对象,利用Ansys软件建立定子结构的参数化模型,并对影响振动特性的因素进行灵敏度分析.以此为依据对定子进行优化设计,为该类电机的振动特性优化提供依据.     

多电机同步控制方式的研究

本文针对多电机同步控制问题,研究了多电机同步控制系统,通过对系统中常用的各种多电机同步控制方式的分析和比较,选择了主从同步控制方式和偏差耦合同步控制方式;结合综合指标优的无刷直流电机作为执行电机。在建立无刷直流电机数学模型的基础上,对双电机主从控制和偏差耦合控制分别进行了数学建模,并用MATLAB对其进行仿真,仿真结果验证了采用偏差耦合控制具有更好的跟随性能。     

基于Matlab/Simulink的无刷直流电机控制系统建模与仿真

从无刷直流电机的原理入手,研究了基于脉宽调制PWM波的转速和电流双闭环无刷直流电机控制系统,分析了该系统的各个模块并且用MATLAB/SIMULINK软件建立该控制系统的模型,通过仿真得出无刷直流电机控制系统的电机转矩、转速的响应特性。     

无刷直流电机控制系统的几种控制补偿策略

基于无刷直流电机控制系统的硬件平台,对电机控制系统的干扰成因进行了分析,设计了电机控制系统的几种控制策略.实验结果表明,采用这些控制补偿策略,提高了无刷直流电机控制系统的抗干扰能力、控制精度等,缩短了动态响应时间.     

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.     

基于Ansoft的稀土永磁无刷直流电机的电磁场分析

以一个三相六状态两极的稀土永磁无刷直流电机作为分析模型,采用Ansoft有限元分析软件对电机电磁场进行了空载和负载两种瞬态的计算和仿真,得到了磁力线、磁通密度、磁阻力矩和反电动势曲线,并对气隙磁密和绕组电流进行了仿真分析.通过对两种工作状态的电磁场仿真结果对比分析,可以减少由于齿槽效应而产生的转矩脉动,为优化电机设计参数提供可靠依据,具有一定的工程意义.