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传感器与微系统 2024年第1期43卷 162-164,168页

作者：嘉奖王群京鞠鲁峰许家紫安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 高节能电机及其控制技术国家地方联合实验室安徽大学安徽合肥230601 工业节电与用电安全安徽省重点实验室安徽大学安徽合肥230601 工业节电与电能质量控制安徽省级协同创新中心安徽大学安徽合肥230601

球形电机的转子姿态检测通常需要在转子轴或定子壳上安装位置传感器来实现,这些传感器所占用的空间较大,为球形电机的实际安装和应用造成了负面影响。本文根据磁阻式球形电机的结构与运行特点,提出了一种基于电感特性的磁阻式球形电机... 详细信息

球形电机的转子姿态检测通常需要在转子轴或定子壳上安装位置传感器来实现,这些传感器所占用的空间较大,为球形电机的实际安装和应用造成了负面影响。本文根据磁阻式球形电机的结构与运行特点,提出了一种基于电感特性的磁阻式球形电机无传感器位置检测方法。通过实时检测不同转子姿态角度下的定子线圈电感数据,然后利用极限学习机(ELM)算法搭建位置预测模型。通过对比验证,证明了该方法得到的转子姿态角度精度较高,为磁阻式球形电机的控制与应用提供了可行的思路。

关键词：球形电机三自由度极限学习机无传感器位置检测

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现场可编程门阵列在开关磁阻电机无传感器位置检测中的应用

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电机与控制应用 2010年第6期37卷 42-44,54页

作者：纪艳华陈亮江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013 上海电器科学研究所(集团)有限公司上海200063

提出了一种将现场可编程门阵列用于无位置传感器的位置检测方法,将复杂算法通过一个简单的逻辑芯片实现,不仅提高了运算速度,而且简化了控制电路。对一个三相6/4极开关磁阻电机进行仿真,结果表明系统在位置检测和转速检测方面均有很好... 详细信息

提出了一种将现场可编程门阵列用于无位置传感器的位置检测方法,将复杂算法通过一个简单的逻辑芯片实现,不仅提高了运算速度,而且简化了控制电路。对一个三相6/4极开关磁阻电机进行仿真,结果表明系统在位置检测和转速检测方面均有很好的可靠性。

关键词：开关磁阻电机现场可编程门阵列无传感器位置检测磁链法

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基于电感特性的磁阻式球形电机无传感器位置检测

基于电感特性的磁阻式球形电机无传感器位置检测

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作者：嘉奖安徽大学

学位级别：硕士

球形电机具有能够独自实现三自由度运动的特点,近年来在自动化工业生产、广角度监控、新能源汽车、3D打印和远程操控等领域展现出巨大的应用潜力。为了实现精确的控制,如何获得准确的转子姿态位置是球形电机研究的一个重要内容。目前球... 详细信息

球形电机具有能够独自实现三自由度运动的特点,近年来在自动化工业生产、广角度监控、新能源汽车、3D打印和远程操控等领域展现出巨大的应用潜力。为了实现精确的控制,如何获得准确的转子姿态位置是球形电机研究的一个重要内容。目前球形电机转子姿态检测方法的共同点是都需要在转子轴或定子壳上安装位置传感器来实现,这些传感器所占用的空间较大,为球形电机的实际应用造成了负面影响。本文针对一种磁阻式球形电机,提出了基于电感特性的无传感器位置检测方法。根据转子在不同姿态角度下的电感特性数据,通过机器学习算法——极限学习机(ELM)来建立针对转子角度的回归预测模型,实现磁阻式球形电机的无传感器位置检测,并通过实验验证了这种检测方法的可靠性。本文的主要研究工作如下:(1)介绍了磁阻式球形电机的结构与运动原理,并建立了基于定转子的两种不同坐标系来描述转子在三维空间内的位置。(2)分析了磁阻式球形电机线性电感模型,证明了基于电感特性的磁阻式球形电机无传感器位置检测方法的可行性。(3)为了获取磁阻式球形电机的电感数据,设计并搭建了电感检测实验平台,并通过与有限元结果的对比证明了该检测方法的可靠性,获取磁阻式球形电机转子在任意轨迹和任意位置下的12组定子线圈电感数据,构建了样本空间。(4)基于电感特性样本空间,建立起基于极限学习机算法的位置预测模型,并采用不同寻优算法对模型参数进行优化以提升其精确度,最后验证了所提出的回归拟合模型在不同运动轨迹下的可靠性。

关键词：磁阻式球形电机无传感器位置检测极限学习机寻优算法

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通用型无位置传感器开关磁阻电机调速系统研究

通用型无位置传感器开关磁阻电机调速系统研究

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作者：吴龙飞浙江大学

学位级别：硕士

开关磁阻电机兼具交/直流调速系统优点,调速范围广,在大功率应用场合,其起动时对电网冲击小,且起动力矩大,允许频繁快速起停;再加之其电机本体可靠性高,冗余性好,维护简单,设备寿命长且成本低,在油田、矿井以及电动汽车领域有广阔的应... 详细信息

开关磁阻电机兼具交/直流调速系统优点,调速范围广,在大功率应用场合,其起动时对电网冲击小,且起动力矩大,允许频繁快速起停;再加之其电机本体可靠性高,冗余性好,维护简单,设备寿命长且成本低,在油田、矿井以及电动汽车领域有广阔的应用前景。在交流调速系统多采用变频器调速的情况下,开关磁阻电机在控制器成本上的劣势已不明显。出于增强开关磁阻电机适用性的考虑,本文设计了一种通用型无位置传感器调速系统,在电机铭牌参数已知的情况下,通过控制器自身简单的测量过程,无需额外的位置检测装置即可对不同规格的电机进行调速控制。本文首先回顾了开关磁阻电机的产生与发展,简述了开关磁阻电机的研究现状,着重介绍了目前常用的开关磁阻电机无传感器位置检测方案,分析各方案的使用条件和特点,点明了论文的研究目的与意义。然后详述了开关磁阻电机的结构和运行原理,分析了相电流变化特点。设计了基于脉冲注入法的无预设参数间接位置检测方案,详述了电机初始起动方法、电感曲线建立及位置推算的原理及过程。结合脉冲注入法可以得到较完整的电感-位置曲线的特点,采用基于转子位置分区的直接瞬时转矩控制,配合单神经元PID速度控制器产生给定,设计了系统的调速控制部分。最后在以TMS320F2812为核心处理器的实验平台上,编写了无传感器位置检测和直接瞬时转矩调速控制的程序,完成了前述理论方案的软、硬件实现,以三相12/8极SRM为对象,对理论方案进行了实验验证,证明了理论设计的可行性和实用可能。

关键词：开关磁阻电机无传感器位置检测脉冲注入法直接瞬时转矩控制

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人工心脏血泵驱动电机的控制研究

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中国生物医学工程学报 2001年第4期20卷 342-345页

作者：曾培茹伟民袁海宇钱坤喜江苏理工大学生物医学工程研究所镇江212013

本文介绍了一种新颖的泵机合一结构的人工心脏叶轮血泵驱动电机的控制系统设计。该控制系统取消位置传感器 ,采用反电势进行位置检测控制 ,结果使血泵可靠性提高 ,性能改善 ,长度缩短 ,连接线减少 ,更适合于临床应用。

关键词：人工心脏无刷直流电机无传感器位置检测血泵驱动电机

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适用于抽水蓄能机组的SCR静止变频器控制策略研究

适用于抽水蓄能机组的SCR静止变频器控制策略研究

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作者：毕恺韬哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

抽水蓄能电站因其具有调频调相、调峰填谷、事故备用等作用，已逐渐成为现代电网的一种灵活调控方式。抽水蓄能电站可工作在发电及电动两种状态：在发电工况时，水轮机带动发电机运转发电，将势能转换成电能;在电动工况时，电动机带动... 详细信息

抽水蓄能电站因其具有调频调相、调峰填谷、事故备用等作用，已逐渐成为现代电网的一种灵活调控方式。抽水蓄能电站可工作在发电及电动两种状态：在发电工况时，水轮机带动发电机运转发电，将势能转换成电能;在电动工况时，电动机带动水泵，将下游处的水抽取到上游以势能的方式贮存电能。抽水蓄能机组的运行状态复杂，在电动工况运行时由于机组容量及惯量大等原因，控制机组同步起动成为了一个控制难点。本文对利用无传感器位置检测控制技术的SCR(晶闸管)静止变频器进行研究，深入分析了SCR静止变频器的控制策略，并利用仿真及实验平台对采用SCR静止变频器起动同步电动机进行了验证。首先，对SCR静止变频器的原理进行了研究，分析了SCR静止变频器各拓扑结构的优缺点，详细叙述了SCR静止变频器反电势自然换相和断续换相的工作原理，同时分析了两种换相方式的切换方法以及SCR静止变频器运行各阶段的控制策略并讨论了SCR静止变频调速系统的调速特性。其次，在同步电动机七阶数学模型的基础上，进行了简化处理，建立了同步电动机五阶数学模型，并利用Matlab/simulink对所建模型进行了仿真;利用所建电机模型，对SCR静止变频器采用无位置检测方式对机组进行起动各阶段进行了数学建模及仿真，对机组各起动阶段的运行状况进行了仿真验证。最后，由于机组在低速阶段采用的是断续换相方式，导致机端含有大量谐波，影响转子位置的计算精度，为此本文对低通磁链观测器进行了研究。在详细分析了传统磁链观测器工作原理的基础之上，对其进行了改进，提出了一种基于低通磁链观测器的机组低速运行阶段转子位置计算方法，并通过仿真及实验对该方法进行了有效验证。为模拟抽水蓄能机组的电动工况，本文以10kW同步电机为控制对象搭建了实验平台。对抽水蓄能机组各起动阶段均进行了验证，实验结果表明初始阶段位置检测较准确，相位差小于5°，通电0.5～5Hz阶段能够满足在实际工况中机组的起动要求，断续换相及反电势自然换可实现平稳切换。

关键词：抽水蓄能 SCR静止变频器无传感器位置检测低通磁链观测器

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