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复合电流驱动永磁同步平面电机的设计方法

中国电机工程学报 2011年第21期31卷 110-118页

作者：寇宝泉张鲁李立毅哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001

提出一种新型复合电流驱动的永磁同步平面电动机方案,介绍了该平面电动机的结构形式、运行原理和特点。针对其特殊结构形式和工作原理,研究该类型平面电机的设计方法。确定了该平面电机的主要尺寸,并推导出主要尺寸的计算公式。对平面... 详细信息

提出一种新型复合电流驱动的永磁同步平面电动机方案,介绍了该平面电动机的结构形式、运行原理和特点。针对其特殊结构形式和工作原理,研究该类型平面电机的设计方法。确定了该平面电机的主要尺寸,并推导出主要尺寸的计算公式。对平面电机线圈和永磁体的设计分别进行了研究,并分析了线圈截面高度和永磁体厚度对平面电机性能的影响。依据所提出的设计方法,加工制作了一台样机,并进行了相关实验,通过分析比较实验结果,验证了设计方法的合理性。

关键词：平面电机复合电流驱动设计方法实验研究

基于电流误差矢量的绕组分段永磁直线同步电机电流预测控制

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中国电机工程学报 2011年第30期31卷 77-84页

作者：洪俊杰李立毅中山大学工学院广东省广州市510006 哈尔滨工业大学电气工程学院黑龙江省哈尔滨市150001

为了在不降低电机的推力平稳性的前提下,使直线电机具有大推力、高效率的特性,提出了绕组分段永磁直线同步电机。该电机的定子铁心连续,而初级绕组断开,推导了该电机的离散系统模型。通过电流误差矢量的定义与价值函数的选择,阐明了基... 详细信息

为了在不降低电机的推力平稳性的前提下,使直线电机具有大推力、高效率的特性,提出了绕组分段永磁直线同步电机。该电机的定子铁心连续,而初级绕组断开,推导了该电机的离散系统模型。通过电流误差矢量的定义与价值函数的选择,阐明了基于电流误差矢量的电流预测控制方法的原理。针对绕组分段结构的特点,将动子运动区域分为5个子区间,并介绍了不同区间中各段电机电流预测控制方法的实现。实验结果表明,系统电流控制的动态响应特性良好,且动子能够顺利经过共用区。

关键词：绕组分段永磁直线同步电机电流误差矢量电流预测控制推力平稳性

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无槽圆筒型永磁直线作动器绕组分布特性实验

北京航空航天大学学报 2014年第11期40卷 1526-1530页

作者：黄旭珍李立毅南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室南京210016 哈尔滨工业大学电磁与电子技术研究所哈尔滨150001

将无槽圆筒型永磁直线电机用作飞行器姿态控制直线作动器.研究了圆环形无槽绕组分布系数,建立了其轴向分布系数计算模型,该模型考虑相间绝缘厚度的影响.比较研究了单极性圆环形绕组和双极性圆环绕组的分布特性,得到了相间绝缘厚度对这... 详细信息

将无槽圆筒型永磁直线电机用作飞行器姿态控制直线作动器.研究了圆环形无槽绕组分布系数,建立了其轴向分布系数计算模型,该模型考虑相间绝缘厚度的影响.比较研究了单极性圆环形绕组和双极性圆环绕组的分布特性,得到了相间绝缘厚度对这两种绕组结构绕组因数的影响规律.研制了无槽圆筒型直线作动器样机,测试和计算得到的空载反电势波形吻合,验证了理论研究的有效性.对作动器推力、动态等特性进行了测试论证,结果表明,该直线作动器具有电枢反应小、响应速度快等优点.

关键词：永磁电机直线电机作动器无槽绕组因数

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集成绕组结构短行程直流平面电机

中国电机工程学报 2011年第15期31卷 88-93页

作者：寇宝泉张赫李立毅哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001

提出集成绕组结构短行程直流平面电机(integrated winding structure short-stroke DC planar motor,IWSDCPM)。该结构新颖的平面电机基于洛伦兹力原理运行,具有结构简单、定位精度高、推力波动小、响应速度快等特点。与永磁同步平面电... 详细信息

提出集成绕组结构短行程直流平面电机(integrated winding structure short-stroke DC planar motor,IWSDCPM)。该结构新颖的平面电机基于洛伦兹力原理运行,具有结构简单、定位精度高、推力波动小、响应速度快等特点。与永磁同步平面电机相比较,更适合应用在高精密平面定位场合。介绍电机结构并阐述三自由度驱动原理,利用磁荷模型和镜像法对气隙磁场进行解析,获得电磁推力解析表达式,通过有限元仿真对电机推力和偏转转矩进行计算,制作一台样机并进行静态推力实验。仿真结果和实验结果均与理论计算相符,验证了理论分析的有效性。

关键词：直流平面电机集成绕组磁场解析推力计算

Tb_(0.3)Dy_(0.7)Fe_2合金磁畴偏转研究

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物理学报 2012年第16期61卷 452-458页

作者：李立毅严柏平张成明曹继伟哈尔滨工业大学电磁与电子技术研究所哈尔滨150001

研究了Tb_(0.3)Dy_(0.7)Fe_2合金在压磁和磁弹性效应中的磁畴偏转和磁导率特性.基于Stoner-Wolhfarth模型能量极小原理,绘制了自由能与磁畴偏转角度的关系曲线,研究了压应力和磁场载荷作用下磁畴角度的偏转特性,计算分析了不同载荷作用... 详细信息

研究了Tb_(0.3)Dy_(0.7)Fe_2合金在压磁和磁弹性效应中的磁畴偏转和磁导率特性.基于Stoner-Wolhfarth模型能量极小原理,绘制了自由能与磁畴偏转角度的关系曲线,研究了压应力和磁场载荷作用下磁畴角度的偏转特性,计算分析了不同载荷作用下磁畴偏转的磁导率特性,并与实验数据进行比较论证.研究表明,应力和磁场的作用都将使磁畴方向[111]和[(?)]发生角度跃迁,直观有效地解释了材料巨磁致伸缩效应的机理;应力和磁场作用下磁畴的偏转将使材料磁导率呈减小趋势,其中磁场能对磁导率的影响大于应力能,这一现象在小载荷作用下尤为明显.实验结果表明,磁导率的计算数据与实验数据符合得较好,验证了计算方法的正确性.理论分析对Terfenol-D磁畴偏转模型的完善和磁化过程中磁滞回线的绘制非常有意义.

关键词： Terfenol-D 各向异性磁畴偏转磁导率

考虑磁场交叉耦合的内嵌式永磁同步电机初始位置检测技术

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电工技术学报 2013年第7期28卷 32-38页

作者：刘家曦李立毅杜鹏程哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001

针对内嵌式永磁同步电机磁场交叉耦合以及初始位置预估精度低的特点,提出一种考虑磁场交叉耦合的永磁同步电机初始位置检测方法。建立考虑磁场交叉耦合的定子电流随磁链变化的二阶泰勒级数模型,利用定子高频电流响应的一次负序分量预估... 详细信息

针对内嵌式永磁同步电机磁场交叉耦合以及初始位置预估精度低的特点,提出一种考虑磁场交叉耦合的永磁同步电机初始位置检测方法。建立考虑磁场交叉耦合的定子电流随磁链变化的二阶泰勒级数模型,利用定子高频电流响应的一次负序分量预估转子位置,二次正序分量检测磁极极性,并补偿磁场交叉耦合引起的角度偏差。仿真及实验结果表明,采用该方法预估转子初始位置能够保证电机的可靠起动,简单易行并能够得到比较好的预估精度。

关键词：内嵌式永磁同步电机高频注入法交叉耦合初始位置预估

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新型三肢体腿臂融合机器人的研制

北京邮电大学学报 2012年第4期35卷 99-102页

作者：樊继壮李立毅赵杰哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150080 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150080

基于功能仿生原理研制了一种新型三肢体腿臂融合机器人.通过在每个肢体末端配置永磁吸附足和操作器,使机器人可利用肢体分时复用完成移动和操作任务,并具有多种灵活的移动步态和操作方式.通过机器人的基本运动步态实验及操作物品实验,... 详细信息

基于功能仿生原理研制了一种新型三肢体腿臂融合机器人.通过在每个肢体末端配置永磁吸附足和操作器,使机器人可利用肢体分时复用完成移动和操作任务,并具有多种灵活的移动步态和操作方式.通过机器人的基本运动步态实验及操作物品实验,验证了所研制机器人的实用性.

关键词：肢体机器人腿臂融合步态规划控制系统

驱动频率对超磁致伸缩致动器的损耗和温升特性的影响

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中国电机工程学报 2011年第18期31卷 124-129页

作者：李立毅严柏平张成明哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001

从超磁致伸缩材料的压磁效应入手,基于能量极小值条件和磁学理论,分析了磁化过程中磁弹性力对材料中磁场的影响,分析了不同驱动频率下材料的涡流损耗、磁滞损耗以及复数磁导率的频率特性,对致动器中的磁能损耗以及损耗带来的温升特性进... 详细信息

从超磁致伸缩材料的压磁效应入手,基于能量极小值条件和磁学理论,分析了磁化过程中磁弹性力对材料中磁场的影响,分析了不同驱动频率下材料的涡流损耗、磁滞损耗以及复数磁导率的频率特性,对致动器中的磁能损耗以及损耗带来的温升特性进行仿真实验。结果表明,利用涡流损耗的计算公式得到的结果与有限元仿真结果吻合较好,该公式可适用于超磁致伸缩材料在中低频下的损耗计算,而高频下复数磁导率的变化将增大材料内部磁场的滞回非线性。实验结果表明,致动器中超磁致伸缩材料轴向温度分布随驱动频率的变化而变化;实验验证了计算与仿真结果的正确性,在此基础上分析了强制水冷对致动器温升的控制,所得结论为超磁致伸缩致动器的设计提供参考。

关键词：超磁致伸缩致动器频率磁导率磁能损耗温度

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三肢体机器人交叉步态运动规划研究

高技术通讯 2012年第11期22卷 1189-1194页

作者：樊继壮李立毅朱延河赵杰哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150080 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080

对一种新型三肢体腿臂融合机器人的独特交叉步态进行了运动规划。为了提高该机器人行走过程中的姿态稳定性和吸附稳定裕度，采用遗传算法求解其交叉步态行走过程中吸附支撑足的吸附机构受载目标优化问题，对其交叉步态进行优化，得到了... 详细信息

对一种新型三肢体腿臂融合机器人的独特交叉步态进行了运动规划。为了提高该机器人行走过程中的姿态稳定性和吸附稳定裕度，采用遗传算法求解其交叉步态行走过程中吸附支撑足的吸附机构受载目标优化问题，对其交叉步态进行优化，得到了相应的步态优化算法和优化参数。仿真和试验结果表明，机器人采用优化后的交叉步态行走时，机器人对吸附支撑机构的作用力矩除运动开始处为固定值外，行走的其余过程中得到了有效的降低，并且机器人运动平稳，具有很好的运动连续性和平稳性。

关键词：肢体机器人步态规划步态优化仿真