理论研究 1 新型永磁复合电机研究杜世勤,章跃进,江建中 4 基于ANSYS的无轴承永磁薄片电动机特性分析 徐亚超,朱熀秋 设计分析 8 利用稀土银合金开发高性能车用微电机 匡纲要,徐永红,王 勇,等 11 定子铰链式无刷电动机的特点及其性能 陈 杰,赵振奎,徐 刚 13 感应线圈炮电枢的磁-结构耦合分析 王成学,曹延杰,邹本贵,等 17 一种螺旋线圈电磁发射器弹丸受力的仿真研究 杨 栋,刘振祥,杨丽佳,等 20 五种拓扑结构的永磁同步电动机性能分析与比较 王艾萌,卢伟甫 24 表贴式分数槽电机永磁气隙磁场矢量位半解析法 郑成勇,章跃进,薛 波,等 27 基于Magnet的永磁直流电动机漏磁仿真分析李富平,胡欲立,董金宝 30 直线型超声波电动机压电作动器的位移特性研究 汪红兵,李志荣 33模拟退火粒子群优化算法在异步电动机参数辨识中的应用林梅金,王 飞 37起动过程诊断感应电动机转子断条故障 董 涛,程培源,樊 波,等 39 烧结NdFeB磁钢表面层抗腐蚀实验分析 刘朝晖,刘丽华,关 玉,等 驱动控制 42 基于神经网络的行波超声波电动机起动控制 张慧敏,王海彦,史敬灼 45 基于自整定模糊PID控制器的SRM调速系统 惠鸿忠,陈 莲 48 高速高精度直流伺服运动控制器的设计 王付胜,张 兴 52 基于CPLD的反电势过零检测电路设计与应用 胡 ,刘卫国,韩英桃,等 56 基于I-ω法磁场辨识的无轴承异步电动机矢量控制高 剑,黄守道,蔡国洋 59 基于固定矢量作用时间的新型直接转矩控制系统 徐艳平,钟彦儒,于宏全 62 开关磁阻电动机转子间接位置检测技术的研究 曾文禹,刘 闯,周 强 66 双三相感应电动机SVPWM系统的研究 谢芳芳,郑 剑 综 述 70 铝壳电动机电磁噪声的控制 雷奶华, 陈筱铁, 雷孙栓,等 读者园地 73 线性霍尔传感器在永磁同步电动机矢量控制器中的应用 江晓光 74 经GA优化的电机模糊控制系统设计高志斌,赵继敏,王 芳 76 微特电机加工专用工具沈宏谋 国内外动态 77 单轴交流伺服驱动器等7则 专利快讯 78 用于电火工品伺服加载实验用的异步电机设计方法等5则 新型永磁复合电机研究 杜世勤,章跃进,江建中 摘要:永磁无刷电机内嵌到同心式磁性齿轮中,形成新型永磁复合电机。电机为内定子外转子结构,外转子输出低速大转矩,适合直接驱动。采用数值解析结合法计算复合电机磁场,电机三层气隙区域无网格剖分,内外转子可自由转动,方便感应电动势计算。电动势计算波形和实验波形比较,取得很好的一致。 关键词:复合电机;磁性齿轮;转子转动;数值解析结合法 基于ANSYS的无轴承永磁薄片电动机特性分析 徐亚超,朱熀秋 摘要:介绍了无轴承薄片电动机的基本结构和工作原理,用转子气隙磁场积分的方法推导出电机悬浮力和电磁转矩数学模型。利用ANSYS有限元分析软件,分析了电机转子圆周面上径向悬浮力的分布,验证了径向悬浮力产生机理和数学模型准确性,分析了径向悬浮力和转矩的特性,为电机控制系统的构建提供了理论依据。 关键词:无轴承薄片电动机;ANSYS;径向悬浮力;转矩 利用稀土银合金开发高性能车用微电机 匡纲要,徐永红,王 勇, 摘要:利用稀土银合金制作车载DVD主轴电机换向器,在70℃和常温下进行负载寿命试验。结果发现,该电机的使用寿命超过规定值的80%以上,表现出高度的可靠性和稳定性;换向器的磨损机制以磨料磨损为主,70℃下连续运行3 600 h后,其Ag层厚度剩余2/3以上。 关键词:稀土银合金;车用微电机;换向器;寿命 定子铰链式无刷电动机的特点及其性能 陈 杰,赵振奎,徐 刚 摘要:介绍了一种便于规模化生产的定子铰链式结构无刷电动机及其特点,利用有限元仿真软件对电机参数进行了合理设计,从而获得了正弦性较好的反电势波形,并通过有限元仿真计算了电机转矩波动。试验结果表明,该电机采用正弦波电流驱动控制,具备了较好的伺服控制性能,为不同精度的伺服驱动应用场合提供了一个选择。 关键词:定子铰链式;永磁无刷电动机;有限元仿真;正弦波电流驱动 感应线圈炮电枢的磁-结构耦合分析 王成学,曹延杰,邹本贵,王慧锦 摘要:电枢是感应线圈炮的关键部件,其在工作过程中易发生破坏。为了设计高强度的电枢,以保证感应线圈炮实验研究的顺利进行,建立了电枢磁-结构耦合过程的数学模型;用有限元仿真程序建立了感应线圈炮的仿真模型,并对所建模型进行了仿真,得到了电枢的涡流、电磁力、变形及应力分布规律;分析了电枢后端部壁厚变化对电枢应力的影响规律。结果表明:电枢的涡流密度、所受电磁力和结构变形在电枢的后端部最大,最大应力值位于电枢后端部内侧,并且随着电枢壁厚的增加,电枢的最大应力值逐渐减小,故在设计电枢时其后端部应采取加固措施以提高电枢的强度。 关键词:感应线圈炮;电枢;磁-结构耦合;强度;有限元 一种螺旋线圈电磁发射器弹丸受力的仿真研究 杨 栋,刘振祥,杨丽佳,欧阳建明,蒋雅琴 摘要:对一种螺旋线圈电磁发射器(HCEL)弹丸受力的影响因素,如弹丸与驱动线圈相对位置、弹丸线圈和驱动线圈尺寸、电流大小等进行了静态模拟。结果表明,HCEL弹丸的受力大小与其相对驱动线圈的位置有关,且有一个最大受力位置。线圈半径固定时,弹丸最大受力随线圈轴向长度增大而增大,线圈轴向长度较小时弹丸加速度达到最大。弹丸最大受力与线圈每匝电流平方成正比,最大受力位置不随电流改变。仿真结果验证了HCEL的基本理论,并为HCEL结构的设计提供了参数支持。 关键词:电磁发射;线圈炮;螺旋线圈炮;弹丸受力 五种拓扑结构的永磁同步电动机性能分析与比较 王艾萌,卢伟甫 摘要:优化设计了五种不同转子拓扑结构的永磁同步电动机,对这五种永磁同步电动机的参数、电机特性以及弱磁性能进行了分析比较研究,并且对其中一种结构的内置式永磁同步电动机进行了测试验证。 关键词:永磁同步电动机;拓扑结构;弱磁调速;有限元分析 表贴式分数槽电机永磁气隙磁场矢量位半解析法 郑成勇,章跃进,薛 波,陆国林 摘要:采用矢量位半解析法分析了分数槽电机的永磁气隙磁场和定位转矩。永磁体和气隙区域用解析法求解,槽形区域用差分法计算。两区域共有部分的磁场计算结果作为另一个场域的边界条件。真实反映气隙磁场的切向和径向磁密,由此可准确计算定子开槽后的定位转矩。实例计算与有限元计算较好地吻合,从而验证了该方法的正确性。 关键词:矢量位;半解析法;分数槽;永磁气隙磁场;定位转矩 基于Magnet的永磁直流电动机漏磁仿真分析 李富平,胡欲立,董金宝 摘要:在分析永磁直流电动机漏磁机理的基础上,利用有限元分析软件Magnet,建立实体有限元模型,确立边界条件并在不断变换的边界条件下进行有限元计算,得到了永磁电动机不同边界条件下的漏磁大小。计算结果与实验结果具有较高的吻合度,证明了有限元分析模型和理论计算方法的正确性。 关键词:漏磁场;永磁直流电动机;有限元;Magnet软件 直线型超声波电动机压电作动器的位移特性研究 汪红兵,李志荣 摘要:由于压电作动器的位移特性对直线超声波电动机的性能有较大的影响,以单层和叠堆压电陶瓷作动器为对象,分别通过理论和计算机模拟对其位移特性进行分析,得出了影响压电作动器位移特性的主要因素,为研制新型叠堆压电陶瓷作动器和开发精密直线型超声波电动机提供理论参考。 关键词:超声波电动机;压电作动器;叠堆;位移 模拟退火粒子群优化算法在异步电动机参数辨识中的应用 林梅金,王 飞 摘要:分析了模拟退火算法和粒子群算法的优缺点,提出了一种利用两种算法优点的混合优化算法,并给出了详细应用步骤。利用异步电动机直接空载起动特性,对异步电动机动态数学模型参数进行了辨识,通过与其他几种算法辨识的结果进行比较,说明模拟退火粒子群优化算法有效地结合了模拟退火算法的全局寻优能力和粒子群算法的快速收敛的特点。 关键词:模拟退火算法;粒子群算法;模拟退火粒子群算法;参数辨识 起动过程诊断感应电动机转子断条故障 董 涛,程培源,樊 波,王东旭 摘要:针对稳态定子电流频谱难以突出故障特征分量的弱点,提出了基于起动过程的感应电动机转子断条检测方法。故障特征频率的定子电流分量对气隙磁场有调制作用,导致定子电流、电磁转矩和转子转速的周期性脉动,这些故障特征在起动过程中表现明显。通过监测感应电动机的整个起动过程,可实现对转子断条的故障检测。实验结果表明该方法行之有效。 关键词:感应电动机;转子断条;起动;检测 烧结NdFeB磁钢表面层抗腐蚀实验分析 刘朝晖,刘丽华,关 玉,严世洪 摘要:研究了不同表面处理工艺的烧结NdFeB永磁磁钢在10%H2SO4溶液、10%NaOH溶液、乙酸异戊酯、10%NaCl溶液、机油以及盐雾试验箱和PCT试验箱中的表面涂层和镀层的抗腐蚀情况。结果表明在H2SO4、NaOH溶液、盐雾试验箱和PCT试验箱中镍铜复合镀层能较好地保护磁钢基体;乙酸异戊酯对磁钢外的环氧树脂保护层有腐蚀作用,其中环氧树脂与镍铜复合镀层之间的附着力较大,抗腐蚀能力强。 关键词:磁钢;烧结钕铁硼永磁材料;风力发电机;表面镀层 基于神经网络的行波超声波电动机起动控制 张慧敏,王海彦,史敬灼 摘要:由于行波超声波电动机特殊的运行机理和结构特点,使其难以高转速直接起动。针对该问题,设计了参数在线自适应调节的转速控制器,以实现超声波电动机的高转速起动控制。采用神经网络实现控制器参数的在线自适应调节,以适应不同转速给定值的起动要求,充分发挥电机能力。实验表明,电动机起动快速准确,控制算法有效、可靠。 关键词:超声波电动机;起动;神经网络;自适应 基于自整定模糊PID控制器的SRM调速系统 惠鸿忠,陈 莲 摘要:以数字信号处理器为主控芯片,建立了开关磁阻电动机调速(SRD)控制系统,设计了自整定模糊PID控制器,实现了开关磁阻电动机转速的实时控制。实验证明,自整定模糊PID控制器兼有模糊[JP3]控制器和PID控制器的优点,能有效减小系统超调,缩短系统调节时间,提高系统稳态精度,它是一种有效的控制算法,具有较高的应用价值。[JP] 关键词:自整定模糊PID控制器;开关磁阻电动机;DSP;调速系统 高速高精度直流伺服运动控制器的设计 王付胜,张 兴 摘要:为满足数控伺服系统高速高精度的加工要求,提高数控雕刻机的性价比,提出了一种以TMS320C2812为控制核心、以L6203为功率驱动模块,以永磁直流伺服电机为控制对象的二维直流伺服实时运动控制系统。控制器采用先进的四模块结构,即摩擦补偿模块、速度环干扰观测器模块、位移环反馈控制模块和采用零相位误差跟踪控制技术的前馈控制器模块,有效提高了系统的跟踪精度和加工速度。实验结果证明该系统运行稳定、跟踪精度高、加工速度快,有望在数控加工行业中得到广泛应用。 关键词:数控;永磁直流伺服电动机;雕刻机;高精度;零相位误差跟踪控制 基于CPLD的反电势过零检测电路设计与应用 胡,刘卫国,韩英桃,王燕娜 摘要:设计医疗牙钻用无位置传感器无刷直流电动机反电势过零点检测的硬件电路。详细分析反电势经过滤波后所产生的相移,并提出一种基于CPLD的软件补偿方法。通过实验,证明该电路检测到的反电势过零点信号有效、可靠,并且相移补偿方法正确、可行。 关键词:反电势;无刷直流电动机;无位置传感器;CPLD 基于I-ω法磁场辨识的无轴承异步电动机矢量控制 高 剑,黄守道,蔡国洋 摘要:集旋转与悬浮于一体的无轴承异步电动机是一个非常复杂的非线性系统,电磁转矩与径向悬浮力的非线性解耦是实现电机稳定悬浮运行的基础。气隙磁场定向控制算法复杂,且没有实现两者的动态解耦。提出了基于转矩绕组转子磁场定向控制算法,径向悬浮控制所需的气隙磁场通过I-ω实时辨识。仿真结果表明,电磁转矩与径向悬浮力实现完全解耦,验证了所提方案的有效性。 关键词:无轴承异步电动机;磁场辨识;转子磁场定向 基于固定矢量作用时间的新型直接转矩控制系统 徐艳平,钟彦儒,于宏全 摘要:永磁同步电动机传统直接转矩控制具有转矩脉动大、开关频率不恒定等缺点,在分析传统直接转矩控制中磁链和转矩脉动的基础上,利用固定矢量作用时间合成新矢量的新型直接转矩控制方法控制永磁同步电动机。该方法根据转矩和磁链误差来选择基本电压矢量对,根据磁链的位置和转矩误差的大小来确定所选择的基本电压矢量的作用时间,从而得到了新的合成电压矢量进行控制。仿真结果表明基于固定矢量作用时间的新型直接转矩控制方法能够有效减小传统直接转矩控制方法中的磁链和转矩脉动,同时不增加控制的复杂性,明显改善了系统的控制性能。 关键词:直接转矩控制;永磁同步电动机;转矩脉动;电压矢量 开关磁阻电动机转子间接位置检测技术的研究 曾文禹,刘 闯,周 强 摘要:提出一种基于改进型磁链法的转子位置检测新方案。该方案在原有磁链法基础上进一步提高了位置解算速度与精度;同时,基于Matlab/Simulink对算法进行了仿真,最后结合一台350 W小功率开关磁阻电动机对该方案进行验证。仿真分析和试验结果验证了该检测方案的可行性。 关键词:开关磁阻电动机;简化磁链法;位置检测 双三相感应电动机SVPWM系统的研究 谢芳芳,郑 剑 摘要:电压源型逆变器供电的双三相感应电动机有64个电压空间矢量,选择d、q子空间12个最大矢量进行合成,得到12个中间矢量。利用这12个中间矢量,优化设计出一种新型双三相SVPWM系统,使z1z2,o1o2子空间的定子谐波电流小,从而有效控制定子损耗。在Simulink环境下建立该系统的仿真模型,仿真结果验证了控制策略的有效性。 关键词:双三相感应电动机;电压空间矢量;SVPWM;Simulink 铝壳电动机电磁噪声的控制 雷奶华, 陈筱铁, 雷孙栓,温韵光 摘要:从研究铝壳电动机的结构特点出发,从转子径向电磁力、共振和定子变形三方面分析了电磁噪声产生的原因,采用降低气隙磁密、加均压线、改进工艺等措施治理铝壳电动机电磁噪声,经生产实践证明有效降低了噪声,提高了铝壳电动机的制造质量。 关键词:铝壳电动机;电磁噪声;控制
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