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永磁同步伺服电动机绕组电感测量方法

微电机 2005年第2期38卷 32-34页

作者：贾旭巍魏华安连生北京工业大学北京100022 北京凯奇数控设备成套有限公司北京102200

通过对永磁同步伺服电动机绕组电感特性的分析及与常规检测方法的对比,提出一种绕组电感的测量方法,试验验证了方法的可行性及在电机检测中的作用。

关键词：永磁同步伺服电动机绕组电感测量方法伺服系统

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永磁同步伺服电动机的设计研究

永磁同步伺服电动机的设计研究

作者：黎宪林浙江大学

学位级别：硕士

永磁同步电动机交流伺服系统作为交流伺服系统的主流,在工业生产自动化领域中应用广泛、前景广阔。永磁同步伺服电动机作为伺服系统的执行机构,其性能的优劣在很大程度上决定了整个伺服系统的性能。因此,精心设计性能优异的永磁同步伺... 详细信息

永磁同步电动机交流伺服系统作为交流伺服系统的主流,在工业生产自动化领域中应用广泛、前景广阔。永磁同步伺服电动机作为伺服系统的执行机构,其性能的优劣在很大程度上决定了整个伺服系统的性能。因此,精心设计性能优异的永磁同步伺服电动机具有重要的理论意义和应用价值。本课题系统研究了永磁同步伺服电动机的本体设计,包括设计方法、性能计算、有限元分析、参数计算、控制仿真、实验测试等。首先,综述和分析了永磁同步伺服电动机的研究现状、存在问题和发展前景,研究了永磁同步伺服电动机的设计特点和方法。开发了永磁同步伺服电动机的电磁计算程序,结合有限元计算数值的校正,完成对样机的性能计算,计算结果较为准确。接着,深入分析永磁同步伺服电动机的气隙磁场,得到充磁方式、极弧系数、不均匀气隙、永磁体厚度等因素对气隙磁场的影响,绘制了各因素对气隙磁场基波和谐波总量影响的曲线,通过优化设计,得到了明显改善的正弦气隙磁场。并拓展研究总结了不同永磁体形状和尺寸对永磁直流电动机在换向和性能上的影响,取得有实用价值的研究成果。然后,基于Ansoft、MagNet电磁分析软件建立了永磁同步伺服电动机的有限元分析模型,深入研究了电机的反电势波形、稳态运行性能和齿槽转矩,计算了直、交轴同步电抗等重要参数。建立了永磁同步伺服电动机I=0控制的Matlab/simulink仿真模型,并进行了仿真研究。最后,对永磁同步伺服电动机进行了实验测试和分析,包括反电势波形与磁场波形测试、性能曲线测试、直交轴同步电抗的测量。对测试结果与设计结果进行了比较分析,验证了设计方法的正确性。

关键词：永磁同步伺服电动机伺服控制有限元分析设计测试

一种高性能永磁同步伺服电动机绕组串并联换接方法及其仿真研究

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工矿自动化 2014年第10期40卷 52-56页

作者：包西平吉智徐州工业职业技术学院机电工程技术学院江苏徐州221140

为了扩展永磁同步伺服电动机运行速度的范围,提出了一种绕组串并联换接方法,详细介绍了该方法的实现,并对该方法进行了静动态仿真。仿真结果表明,绕组串并联换接可以在兼顾电动机低速与高速性能的前提下,大幅度扩展了永磁同步伺服电动... 详细信息

为了扩展永磁同步伺服电动机运行速度的范围,提出了一种绕组串并联换接方法,详细介绍了该方法的实现,并对该方法进行了静动态仿真。仿真结果表明,绕组串并联换接可以在兼顾电动机低速与高速性能的前提下,大幅度扩展了永磁同步伺服电动机的运行速度范围,较好地解决了同一台电动机既要求低速大转矩,又要求高速大功率这一矛盾。

关键词：永磁同步伺服电动机绕组串并联换接低速大转矩高速大功率仿真

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空压机用高效率永磁同步伺服电动机研发

空压机用高效率永磁同步伺服电动机研发

作者：邱杏坡华南理工大学

学位级别：硕士

空压机由电动机直接驱动,使曲轴产生旋转运动,带动连杆使活塞产生往复运动,从而引起气缸容积变化,它广泛应用于各个工业部门,如矿山、化工、能源等。此外,作为工业制造行业的主要动力源,在大部分企业用电中占比最大,成为用电大户。电动... 详细信息

空压机由电动机直接驱动,使曲轴产生旋转运动,带动连杆使活塞产生往复运动,从而引起气缸容积变化,它广泛应用于各个工业部门,如矿山、化工、能源等。此外,作为工业制造行业的主要动力源,在大部分企业用电中占比最大,成为用电大户。电动机作为空压机的心脏,其能耗问题非常重要,它质量的好坏、效率的高低,将直接影响着空压机的能效比。因此,如何降低空压机的能源损耗从而实现实现高效节能,成为许多企业当前急需解决的重大问题。目前,变频电动机或者宽频电动机替代常规电动机来驱动空压机的方式任然是许多企业的选择,并取得了一定成效,然而这种方式的变频控制比较复杂、效率也较低。相反,永磁同步伺服电动机却具有起动性能良好、功率密度较大、温升较低,轻载负荷时效率较高等优点,是未来空压机的发展方向。本文简单扼要的介绍了空压机用永磁伺服电动机的发展情况,永磁同步伺服电动机的不同转子磁路结构特点,分析了永磁同步伺服电动机磁路特点和运行原理,并针对额定功率37kW,额定转矩120N.m,额定转速3000r/min的空压机用永磁同步伺服电动机展开设计研究。第一,针对样机进行相关材料的选取和基本参数的计算,并了解空压机用永磁同步伺服电动机的实际运行工况,运用Ansoft软件调试了48槽8极、36槽6极和24槽4极三种不同极槽配合永磁同步伺服电动机电磁设计方案,同时从性能、效率和成本等方面进行比较分析后确定样机方案。第二,基于Ansoft软件针对样机的性能进行有限元分析,主要包括瞬态场、静磁场、涡流场的分析,并对转子磁路结构进行改进,对比改进前后电动机的性能,从而确定空压机用永磁同步伺服电动机转子磁路结构的各项参数,并计算额定负载下各项损耗和效率,在此过程中对永磁同步伺服电动机的工作特性、设计思路、设计步骤进行了分析和总结。最后,输出电磁设计方案,并转化为工程图,对样机进行试制,对比型式试验结果后对设计方案相关系数进行修正,并判断是否符合设计要求,在此过程中也总结了设计上的一些不足,积累相关设计经验。

关键词：空压机永磁同步伺服电动机转子磁路结构有限元分析

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永磁同步伺服电动机的矢量控制

微特电机 2001年第4期29卷 18-21页

作者：曲家骐信息产业部电子第21研究所上海200233

叙述了交流永磁同步伺服电动机的基本原理 ,并给出电流、电压的基本方程式。运用坐标变换 (二到三和三到二 ) ,分析电流、磁通和转矩的关系 ,说明在矢量控制中 ,应该遵循的原则。最后 ,以光学编码器作位置传感器为例。

关键词：永磁同步伺服电动机矢量控制电流计算

基于永磁同步交流伺服电动机的转矩控制系统研究

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中国制造业信息化（学术版） 2007年第10期36卷 66-67,71页

作者：李宁曹锦江吴爱萍南京工程学院先进数控技术江苏省高校重点建设实验室江苏南京210013

介绍了一种基于永磁同步伺服电动机(PMSM)的转矩控制系统,该系统由转矩控制电路和泵升电压逆变回馈电路两部分构成,详细讨论了这种复合结构的工作原理和控制方法,并阐述了相应的矢量解耦控制策略。最后,给出了实际运行的实验结果数据,... 详细信息

介绍了一种基于永磁同步伺服电动机(PMSM)的转矩控制系统,该系统由转矩控制电路和泵升电压逆变回馈电路两部分构成,详细讨论了这种复合结构的工作原理和控制方法,并阐述了相应的矢量解耦控制策略。最后,给出了实际运行的实验结果数据,可以满足恒定转矩控制的要求。

关键词：永磁同步伺服电动机转矩控制系统逆变器

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直驱式六自由度运动平台的单通道系统研究

液压与气动 2007年第5期31卷 40-43页

作者：王广怀李萌刘庆和哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

介绍了直驱式六自由度运动平台的单通道系统的组成,建立了系统的数学模型,讨论了影响其动态特性的因素,并对系统进行了仿真和试验研究。

关键词：直驱式电液伺服系统泵控非对称液压缸永磁同步伺服电动机

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永磁伺服电机转矩波动与电感特性研究

永磁伺服电机转矩波动与电感特性研究

作者：黄木兴华中科技大学

学位级别：硕士

伺服系统是工业制造的核心组成部分,而国内产品与外国相比还有较大差距,为了使我国迈向制造强国,必须深入研究。作为伺服系统的传动机构,永磁同步电动机以其高功率密度得到了广泛的应用,然而永磁电机有两大缺陷,即转矩波动问题和电感变... 详细信息

伺服系统是工业制造的核心组成部分,而国内产品与外国相比还有较大差距,为了使我国迈向制造强国,必须深入研究。作为伺服系统的传动机构,永磁同步电动机以其高功率密度得到了广泛的应用,然而永磁电机有两大缺陷,即转矩波动问题和电感变化问题,前者降低了系统的精度,后者限制了系统的响应速度。因此,研究抑制转矩波动的方法和研究电感变化的规律,具有重要的学术价值和工程意义。本文首先对永磁电机的理论进行了阐述,指出了各种结构的优缺点,推导了永磁电机的数学模型,为了明确伺服电机的优化设计方向,本文基于能量法推导了齿槽转矩的表达式,基于电磁功率推导了纹波转矩,并推导了过载能力和最高转速的表达式。其次本文给出了伺服电机的解析设计方法,并根据该方法设计出了一台表贴式的永磁电机,有限元仿真显示该方案达到了设计指标要求,但是性能还可以进一步完善。在该模型的基础上,研究了偏心距、极弧系数、斜极方法、槽口宽度、齿靴高度以及辅助槽等结构参数对转矩波动的影响。基于田口正交法,对多设计变量的初始模型进行了多目标的优化,优化效果非常明显。接着设计出两台不同转子结构的内置式电机,以径向式电机为例研究了粒子群算法在电机优化过程中的作用。解释了电感变化的内在原因及其仿真方法,并采用冻结磁导率技术计算了设计模型参数变化时交轴电感的变化规律,证明了采用不均匀气隙方案可以同时优化转矩波动问题和电感变化问题。最后根据设计出的表贴式电机和内置式电机方案,分别制作了样机进行测试,验证了设计的合理性;提出了一种借助上位机软件快速反映转矩波动大小的方法,采用该方法证明了本文提出的转矩波动抑制方案是有效的;通过电流环增益与电流响应的关系定性分析了电感的变化趋势。总结上述所做工作,本文对转矩波动的抑制采用了田口正交法与粒子群算法的两种优化方法,均取得很好的效果,可为电机的相关设计工作提供借鉴;研究了交直轴电感的仿真方法,并采用仿真方法计算了各种结构参数变化后的电感特性;制作了表贴式与内置式的两台样机,实测数据验证了设计的合理性。

关键词：永磁同步伺服电动机电磁设计转矩波动电感特性优化方法

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直驱式六自由度运动平台单通道装置研制

直驱式六自由度运动平台单通道装置研制

作者：李萌哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

电液伺服系统以其出力大,精度高,响应快而广泛地应用于航天、国防以及各民用领域。但传统的电液伺服系统本身存在固有的缺点,如电液伺服阀对油液精度要求很高,抗污染能力很弱等,限制了电液伺服系统更广泛的应用范围。随着交流伺服技术... 详细信息

电液伺服系统以其出力大,精度高,响应快而广泛地应用于航天、国防以及各民用领域。但传统的电液伺服系统本身存在固有的缺点,如电液伺服阀对油液精度要求很高,抗污染能力很弱等,限制了电液伺服系统更广泛的应用范围。随着交流伺服技术的发展,出现了一种新型的电液伺服系统——直驱式电液伺服系统,它具有电动机控制的灵活性和液压系统出力大的双重优点,具有高效节能、体积小、可靠性高等显著优点,被认为是液压控制系统的重要发展方向之一。国外尤其是美国和日本等国对新型系统的研究已趋于成熟,应用越来越广泛。本课题的主要任务是针对六自由度运动台的要求而进行单通道研究,对单通道系统进行设计加工包括液压缸、集成阀块、及其连接部件等,并对单通道系统进行试验研究。本文建立了永磁同步电动机的数学模型,分析了泵控缸液压动力机构并对其建立了数学模型,进而建立了直驱式电液伺服系统数学模型。讨论了各项参数对系统性能的影响,并在此基础上进行了计算机仿真研究。此外,编写了试验台控制程序,并根据试验设备要求,制作了减法器和滤波电路。本文对直驱式电液伺服装置在闭环下进行了试验研究,从而验证了建立的数学模型的正确性,为进一步改善系统的动态特性提供了理论基础。此外,实际应用中还须采取措施减少或避免外界因素对系统性能造成的不利影响。

关键词：直驱式电液伺服系统泵控非对称液压缸永磁同步伺服电动机