一种预设转角转速的曲线S实时控制算法 被引量：1

1

作者 张嘉易 李荣辉 郝永平 《微特电机》 2020年第8期46-50,58,共6页

针对直驱永磁电机控制特点,阐述一种曲线S实时快速响应加速控制算法。分析电机不失步的转矩约束条件及曲线S加速与线性加速的特点,推导了曲线S加速与线性加速时加速度相互转换的对应关系式和曲线S加速的转矩方程。基于额定工况下剩余转... 针对直驱永磁电机控制特点,阐述一种曲线S实时快速响应加速控制算法。分析电机不失步的转矩约束条件及曲线S加速与线性加速的特点,推导了曲线S加速与线性加速时加速度相互转换的对应关系式和曲线S加速的转矩方程。基于额定工况下剩余转矩曲线,推导了最小加速转角条件下的曲线S加速参数计算方法。利用曲线S加速与线性加速的对应关系,提出一种满足预设转速与转角要求的实时曲线S加速控制参数估算方法,包括加速时间、角速度,角加速度及加加速度的实时解算。编写了测试例程,实验数据表明该方法能够实现曲线S加速参数的快速解算,适合直驱电机的实时响应特性。 展开更多

关键词 直驱永磁电机 实时控制 曲线S加速 快速响应

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机器人用直驱永磁电机研究与发展综述 被引量：4

2

作者 郭有权 司纪凯 +2 位作者 刘群坡 李应生 曹文平 《微特电机》 2018年第7期81-85,共5页

直驱永磁电机以其直接驱动负载、低损耗、高力矩密度和高控制精度等优越性能,成为机器人直驱系统的重要设备之一。介绍了机器人用各类直驱永磁电机的拓扑结构、工作原理以及国内外的研究现状,剖析了直驱永磁电机的设计分析方法、控制技... 直驱永磁电机以其直接驱动负载、低损耗、高力矩密度和高控制精度等优越性能,成为机器人直驱系统的重要设备之一。介绍了机器人用各类直驱永磁电机的拓扑结构、工作原理以及国内外的研究现状,剖析了直驱永磁电机的设计分析方法、控制技术以及分析了各自优缺点,展望了机器人直驱式永磁电机未来的研究发展趋势。 展开更多

关键词 直驱永磁电机 径向磁通永磁电机 轴向磁通永磁电机 横向磁通永磁电机 拓扑结构 设计分析方法

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矿用皮带机用直驱永磁电机冷却系统研究 被引量：6

3

作者 韦强 冯桂宏 张炳义 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第8期873-878,共6页

针对矿用皮带机直驱永磁电机温升高和散热困难的问题,对轴向三角钢型水道、轴向直槽型水道和径向螺旋形水道的冷却效果进行了对比分析。首先给出了电机电磁设计的基本方案和3种水路结构的物理模型;采用场路结合的计算方法,对电机的铜耗... 针对矿用皮带机直驱永磁电机温升高和散热困难的问题,对轴向三角钢型水道、轴向直槽型水道和径向螺旋形水道的冷却效果进行了对比分析。首先给出了电机电磁设计的基本方案和3种水路结构的物理模型;采用场路结合的计算方法,对电机的铜耗、铁耗、永磁体涡流损耗、杂散损耗及风磨耗进行了计算;建立了3种水道结构的三维仿真模型,得到了电机在不同冷却水道下的温度分布;进行了样机温升实验,采集了电机额定负载下温升实验数据,并与仿真结果进行了对比。研究结果表明:实验数据与仿真数据吻合良好,验证了仿真的正确性;三角钢型冷却水道冷却效果最佳,直槽型冷却水道冷却效果较差。 展开更多

关键词 永磁直驱 冷却水道 温升

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矿用刮板输送机隔爆型三相永磁半直驱电机开发及应用 被引量：4

4

作者 阚乃杰 吴家成 《防爆电机》 2019年第5期14-18,共5页

通过对矿用刮板输送机专用隔爆型三相永磁电动机的改造及应用,阐述了刮板输送机在复杂使用工况下永磁电动机的使用情况。现对矿用三相永磁半直驱电机在刮板输送机上的应用,从而解决刮板输送机的启动难、启动时对设备的机械冲击大、提高... 通过对矿用刮板输送机专用隔爆型三相永磁电动机的改造及应用,阐述了刮板输送机在复杂使用工况下永磁电动机的使用情况。现对矿用三相永磁半直驱电机在刮板输送机上的应用,从而解决刮板输送机的启动难、启动时对设备的机械冲击大、提高设备使用可靠性、节能环保、减少刮板输送机的故障率,保障刮板输送机的稳定运行。 展开更多

关键词 半直驱永磁电机 刮板机 三相永磁电动机

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基于自抗扰技术的直驱永磁同步电机无传感器控制 被引量：5

5

作者 刘宇佳 孟克其劳 +2 位作者 海日罕 王腾 马剑龙 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第12期35-39,共5页

针对传统比例积分(PI)控制器在负载突变时存在响应速度慢、调节能力不足、鲁棒性差等问题,在直驱永磁同步电机(DPMSM)控制中采用自抗扰控制器取代传统PI控制器。其中采用了一个在原点周围具有良好连续性和平滑性的新型非线性控制函数,... 针对传统比例积分(PI)控制器在负载突变时存在响应速度慢、调节能力不足、鲁棒性差等问题,在直驱永磁同步电机(DPMSM)控制中采用自抗扰控制器取代传统PI控制器。其中采用了一个在原点周围具有良好连续性和平滑性的新型非线性控制函数,为了提高DPMSM无位置传感器的控制性能,滑模观测器中采用双曲正切函数取代符号函数,减小系统抖振。仿真结果表明:改进后的控制系统在突加负载时转速最大跌落量减小了40 r/min,且恢复时间相较于传统控制系统加快了0.01 s,有效提高了控制系统的响应速度和抗负载扰动的能力。 展开更多

关键词 直驱永磁同步电机 自抗扰控制器 滑模观测器 非线性函数

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多磁路结构永磁电机气隙磁密波形优化 被引量：4

6

作者 陈丽香 王正祥 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第6期38-41,50,共5页

永磁电机一直以高性能的优势倍受电机界的关注,但却因高档永磁体的成本高而影响其推广应用。为了减少永磁电机的制造成本,以一台8.8kW、20极24槽内置切向式直驱永磁电机为例,采用价格低廉的铁氧体来降低永磁电机的制造成本。提出转子开... 永磁电机一直以高性能的优势倍受电机界的关注,但却因高档永磁体的成本高而影响其推广应用。为了减少永磁电机的制造成本,以一台8.8kW、20极24槽内置切向式直驱永磁电机为例,采用价格低廉的铁氧体来降低永磁电机的制造成本。提出转子开口结构来减少内置切向式结构的漏磁因数,利用不均匀气隙方法来改善其空载气隙磁密波形。并利用有限元软件Ansoft分析不同永磁体充磁方向长度不同转子开口长度时永磁电机的漏磁因数、空载气隙磁密基波幅值、齿槽转矩曲线。同时采用多组不均匀气隙数值进行仿真对比,得到空载气隙磁密波形畸变率与偏心距之间的关系曲线。分析表明在电机的性能与采用表面式钕铁硼永磁电机相差不大的情况下,电机的体积没有增加,降低了永磁电机的制造成本。 展开更多

关键词 内置切向式结构 直驱永磁电机 转子开口 不均匀气隙

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机器人用外转子直驱永磁电机不同极槽配合的性能分析 被引量：4

7

作者 郭有权 司纪凯 +2 位作者 高彩霞 李应生 王书华 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第4期108-113,共6页

为了实现机器人微型化和节能的目标,高性能的直驱永磁电机成为机器人驱动系统的首选。对直驱永磁电机集中绕组的绕组因数解析式和极槽配合方式的选取原理进行分析。根据机器人用电机的技术要求,利用绕组因数解析式和极槽配合方式约束条... 为了实现机器人微型化和节能的目标,高性能的直驱永磁电机成为机器人驱动系统的首选。对直驱永磁电机集中绕组的绕组因数解析式和极槽配合方式的选取原理进行分析。根据机器人用电机的技术要求,利用绕组因数解析式和极槽配合方式约束条件选择符合要求的组合,对比分析不同极槽配合方式下各次谐波绕组因数和幅值,得到谐波因数较好的几组极槽配合方式。在相同的结构尺寸和材料下,建立有限元仿真模型,解析空载状态下的气隙磁密和反电势,对比分析不同负载下的电磁转矩及其波动以及效率等电机性能,得到不同极槽配合方式对电机设计及其性能的影响。所得结果为外转子直驱永磁电机的进一步优化和机器人直驱控制系统的研究提供了重要的参考依据。 展开更多

关键词 直驱永磁电机 外转子 机器人 极槽配合

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半直驱永磁电机在游梁式抽油机上的应用

8

作者 尹海平 周庆江 《江汉石油职工大学学报》 2024年第4期18-20,23,共4页

游梁式抽油机以传统皮带传动为主,存在电机运行效率低、传动效率低、冲次调整范围小、采液单耗高等问题。针对这些问题,油田某区块将半直驱永磁电机引入游梁式抽油机的应用中。应用表明,半直驱永磁电机具有结构简单、操作安全、调参方... 游梁式抽油机以传统皮带传动为主,存在电机运行效率低、传动效率低、冲次调整范围小、采液单耗高等问题。针对这些问题,油田某区块将半直驱永磁电机引入游梁式抽油机的应用中。应用表明,半直驱永磁电机具有结构简单、操作安全、调参方便、高效节能、投资回收期短等优点,适用于油田各型号的游梁式抽油机,值得推广应用。 展开更多

关键词 游梁式抽油机 半直驱永磁电机 高效节能 安全环保

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超级电容储能直驱永磁风电机的高电压穿越控制策略 被引量：4

9

作者 薛易 陈元 张帅 《黑龙江科技大学学报》 CAS 2021年第3期338-343,共6页

为提高直驱永磁风电机的高电压穿越能力,考虑直驱永磁风电机稳态运行时的功率平衡条件与高电压穿越期间功率流向,提出一种含超级电容储能的高电压穿越控制策略,通过控制超级电容吸收直流侧多余能量,稳定直流侧母线电压,改进网侧逆变器... 为提高直驱永磁风电机的高电压穿越能力,考虑直驱永磁风电机稳态运行时的功率平衡条件与高电压穿越期间功率流向,提出一种含超级电容储能的高电压穿越控制策略,通过控制超级电容吸收直流侧多余能量,稳定直流侧母线电压,改进网侧逆变器的控制策略使其优先输出感性无功,补偿高电压穿越期间电网所缺失的无功。结果表明,高电压穿越期间直流母线电压骤升幅度降低了4.6%,显著提高系统高电压穿越能力。 展开更多

关键词 直驱永磁风电机 高电压穿越 双向DC变换器 超级电容储能

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矿用直驱永磁电机磁热双向耦合分析 被引量：3

10

作者 孙重阳 冯桂宏 《微电机》 北大核心 2020年第12期10-15,共6页

对于矿用直驱电机,因为其转矩密度大、发热量高,同时工况条件存在大量的煤粉,所以在电机设计时准确计算其稳态运行温度尤为重要,首先建立电机等效热网络模型,分析电机热传导与热对流过程的等效热阻与热源,利用Motor-CAD软件建立电机轴... 对于矿用直驱电机,因为其转矩密度大、发热量高,同时工况条件存在大量的煤粉,所以在电机设计时准确计算其稳态运行温度尤为重要,首先建立电机等效热网络模型,分析电机热传导与热对流过程的等效热阻与热源,利用Motor-CAD软件建立电机轴向水冷模型,采用有限元法求解电机电磁场,热网络法求解电机温度场,并进行双向耦合迭代,求解出电机稳态运行温度。最终通过样机实验验证电机冷却系统设计的合理性以及磁热双向耦合分析电机温度方法的准确性。 展开更多

关键词 直驱永磁电机 热网络法 有限元分析 磁热双向耦合

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矿用隔爆型外转子永磁直驱电动机电磁设计及水冷系统分析 被引量：2

11

作者 王帅 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第3期271-275,共5页

针对传统煤矿带式输送机采用异步电动机与减速机配合驱动滚筒而带来的效率低、体积大、安全性差和占地面积大等问题,设计了一种将电动机与滚筒融为一体的矿用隔爆型外转子永磁直驱电动机。以75 kW外转子永磁电动机为研究对象,对其电磁... 针对传统煤矿带式输送机采用异步电动机与减速机配合驱动滚筒而带来的效率低、体积大、安全性差和占地面积大等问题,设计了一种将电动机与滚筒融为一体的矿用隔爆型外转子永磁直驱电动机。以75 kW外转子永磁电动机为研究对象,对其电磁设计参数选取、极槽配合以及磁极结构进行了分析与设计,建立了该电动机二维有限元模型并进行电磁场仿真计算。采用场路相结合算法结合有限元法,分析计算了电动机的定子铜耗、定子铁耗、永磁体涡流损耗、杂散损耗和风摩耗。设计了一种新型水路冷却结构,用三维温度场仿真法计算得到了电动机各部位的温度分布状态。仿真分析结果和实际温升实验数据都验证了所设计的冷却水路结构和电磁设计的有效性。 展开更多

关键词 隔爆型 外转子 永磁直驱 电磁设计 有限元 温升

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机器人用外转子直驱永磁电机设计与性能分析 被引量：3

12

作者 郭有权 司纪凯 +2 位作者 刘群坡 李应生 王书华 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第2期91-96,共6页

直驱永磁电机以其转矩大、波动小、效率高和结构紧凑等优越性能,取代了传统伺服电机和减速器联合使用的驱动模式,成为机器人驱动系统的核心部件之一。根据工业机器人的运行工况和实际要求,设计了一台直驱高速并联机器人的27槽24极外转... 直驱永磁电机以其转矩大、波动小、效率高和结构紧凑等优越性能,取代了传统伺服电机和减速器联合使用的驱动模式,成为机器人驱动系统的核心部件之一。根据工业机器人的运行工况和实际要求,设计了一台直驱高速并联机器人的27槽24极外转子永磁电机,分析该电机主要结构参数的选取,建立该电机的二维有限元仿真模型。在空载状态下,计算气隙磁密分布,分析空载反电势及其谐波含量和齿槽转矩;在额定转矩和最大转矩的工作状态下,对电磁转矩、效率、功率因数和力能指标等电机性能进行对比分析。仿真结果表明,该电机的性能指标误差均在6. 5%以内,验证了电机设计的合理性和实用性,可为电机参数的进一步优化设计提供依据,也可为机器人驱动系统的优化提供参考。 展开更多

关键词 直驱永磁电机 外转子 机器人 有限元仿真

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桩西采油厂抽油机半直驱永磁电动机推广应用及效果评价 被引量：1

13

作者 郭瑞华 尹强 +2 位作者 徐娜 王东生 刘成祥 《石油石化节能》 CAS 2023年第6期43-47,共5页

由于游梁式抽油机现有的皮带轮驱动方式中间环节多、能耗较高,且存在一定的安全隐患。而抽油机半直驱永磁电动机具有大扭矩,低转速、效率高的特点,因此将电动机安装在减速箱输入轴上,直接驱动减速器,便可减少皮带传送环节,实现抽油机正... 由于游梁式抽油机现有的皮带轮驱动方式中间环节多、能耗较高,且存在一定的安全隐患。而抽油机半直驱永磁电动机具有大扭矩,低转速、效率高的特点,因此将电动机安装在减速箱输入轴上,直接驱动减速器,便可减少皮带传送环节,实现抽油机正常运转,具有节能及安全的技术优势。经现场试验及改进,3 a来桩西采油厂机采系统推广应用半直驱永磁电动机77台,实施后,减少了皮带损耗及消耗费用,降低了工人劳动强度,消除了安全隐患,取得了良好经济效益及社会效益。 展开更多

关键词 驱动方式 皮带传动 半直驱永磁电动机

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基于复杂工况的直驱永磁同步电机应用研究 被引量：2

14

作者 叶鹏 江思敏 +2 位作者 林海 王立强 董卫红 《微电机》 2015年第12期28-31,39,共5页

本文分析了直接驱动永磁同步电机的特点,建立了输送链驱动电机计算选型模型,并根据应用实例,分析了输送链具有工况复杂、负载变化大的特点。针对实例,分别选用了交流异步减速电机和直接驱动永磁同步电机,对两者进行了理论分析,实验室测... 本文分析了直接驱动永磁同步电机的特点,建立了输送链驱动电机计算选型模型,并根据应用实例,分析了输送链具有工况复杂、负载变化大的特点。针对实例,分别选用了交流异步减速电机和直接驱动永磁同步电机,对两者进行了理论分析,实验室测试和生产线应用能耗测试。研究结果表明,直接驱动永磁同步电机在宽负载范围内尤其是轻载状态下仍具有高效率的特点,这对于负载变化频繁、工况复杂的应用领域是一种最优化的应用方案。 展开更多

关键词 直接驱动永磁同步电机 节能 交流异步减速电机 输送链

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盾构刀盘用直驱永磁同步电机的设计 被引量：1

15

作者 程铭 李沛 闫荣妮 《微电机》 北大核心 2018年第12期18-23,共6页

运用场分析和磁路相结合的场路结合法,设计了一款运用于盾构机刀盘驱动系统的直驱永磁同步电动机。该永磁电机采用了多极内置式永磁转子结构,定子采用分数槽绕组的结构设计。采用有限元分析软件Ansys Maxwell和电机热分析软件Motor-CAD... 运用场分析和磁路相结合的场路结合法,设计了一款运用于盾构机刀盘驱动系统的直驱永磁同步电动机。该永磁电机采用了多极内置式永磁转子结构,定子采用分数槽绕组的结构设计。采用有限元分析软件Ansys Maxwell和电机热分析软件Motor-CAD对永磁电机进行磁性能仿真分析和热分析,通过与仿真数值的对比分析,试验结果验证了永磁电机设计方案的正确性。 展开更多

关键词 刀盘盾构 直驱永磁电机 分数槽 有限元分析 Ansys MAXWELL motor-CAD

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低地板车直驱永磁电机性能计算与机械特性分析

16

作者 曹江 《科学技术创新》 2023年第5期5-8,共4页

针对低地板车直驱永磁电机需多工况、高指标运行的需求导致电机设计的性能和机械强度要求高的难题,开展了直驱永磁电机多工况运行的性能计算与机械特性分析。以一台低地板车直驱永磁电机为例,研究了电机在额定工况和最大去磁工况运行时... 针对低地板车直驱永磁电机需多工况、高指标运行的需求导致电机设计的性能和机械强度要求高的难题,开展了直驱永磁电机多工况运行的性能计算与机械特性分析。以一台低地板车直驱永磁电机为例,研究了电机在额定工况和最大去磁工况运行时电机性能变化,分析了该电机的机械强度及温升对电机热应力的影响,为直驱永磁电机的设计和优化提供一定的参考。 展开更多

关键词 低地板车 直驱永磁电机 多工况运行 机械强度 热应力

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低地板车直驱永磁电机极弧系数对电机性能影响分析

17

作者 张志强 曹江 《科学技术创新》 2023年第17期31-34,共4页

低地板列车以其便捷、舒适、经济、节能等优势在一些城市交通中应用越来越多,发展前景广泛。直驱永磁电机作为列车驱动系统的核心部件,其性能的优越对低地板车的安全、舒适运行具有极大的帮助。本文以一台低地板车用直驱永磁电机为例,... 低地板列车以其便捷、舒适、经济、节能等优势在一些城市交通中应用越来越多,发展前景广泛。直驱永磁电机作为列车驱动系统的核心部件,其性能的优越对低地板车的安全、舒适运行具有极大的帮助。本文以一台低地板车用直驱永磁电机为例,建立电机的三维电磁场模型并分析电机磁场分布,通过改变磁极极弧系数来研究其变化对电机性能的影响,可为该类型电机的结构优化设计提供一定的参考价值。 展开更多

关键词 低地板车 直驱永磁电机 电磁场 极弧系数

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直驱永磁电动机在煤矿的应用

18

作者 付荣华 刘志强 《现代制造技术与装备》 2020年第2期142-143,共2页

在煤矿企业的发展中,为了使相关设备的运行效率得到进一步提升,确保系统更安全稳定的运行,同时充分实现节能环保的效果,要着重运用直驱永磁电动机,使相关工作效率得到显著提升.基于此,重点探讨和分析直驱永磁电动机的工作原理和相关技... 在煤矿企业的发展中,为了使相关设备的运行效率得到进一步提升,确保系统更安全稳定的运行,同时充分实现节能环保的效果,要着重运用直驱永磁电动机,使相关工作效率得到显著提升.基于此,重点探讨和分析直驱永磁电动机的工作原理和相关技术要点、具体的应用情况等,以期为相关从业人员提供一定的参考和借鉴. 展开更多

关键词 直驱永磁电动机 煤矿 应用

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基于负载转矩观测器的直驱式永磁同步电机新型速度控制器设计 被引量：23

19

作者 张海洋 许海平 +1 位作者 方程 熊聪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第13期2923-2934,共12页

为减小采用传统PI速度控制器控制时直驱式永磁同步电机转速的超调量,提出了一种新型速度控制器。同时,针对负载转矩和电机参数变化等扰动因素对系统控制性能的影响,设计了负载转矩观测器,并将观测的转矩值转换为负载电流引入到电流调节... 为减小采用传统PI速度控制器控制时直驱式永磁同步电机转速的超调量,提出了一种新型速度控制器。同时,针对负载转矩和电机参数变化等扰动因素对系统控制性能的影响,设计了负载转矩观测器,并将观测的转矩值转换为负载电流引入到电流调节器的输入端,对新型速度控制器的输出进行补偿。仿真与实验结果表明,所提出的新型速度控制器可有效减小转速的超调量,提高转速的跟踪性能和系统的抗负载扰动能力;设计的负载转矩观测器能够对负载转矩进行准确的观测;采用的负载转矩前馈补偿控制方法进一步提高了系统的抗负载扰动能力,验证了该文所提基于负载转矩观测器的新型速度控制器的正确性和有效性。 展开更多

关键词 直驱式永磁同步电机 超调量 新型速度控制器 负载转矩观测器 前馈补偿 抗负载扰动

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数控转台直接驱动回转送进系统的鲁棒2自由度H_∞控制 被引量：9

20

作者 孙宜标 金石 王成元 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期152-156,共5页

为使直接驱动回转送进系统具有良好的抗扰性能及速度指令跟踪性能,采用基于模型匹配鲁棒2自由度控制结构,设计一个H∞速度控制器。H∞速度控制器使系统对负载扰动及自身参数变化具有较强鲁棒性,同时采用鲁棒2自由度结构,并考虑模型匹配... 为使直接驱动回转送进系统具有良好的抗扰性能及速度指令跟踪性能,采用基于模型匹配鲁棒2自由度控制结构,设计一个H∞速度控制器。H∞速度控制器使系统对负载扰动及自身参数变化具有较强鲁棒性,同时采用鲁棒2自由度结构,并考虑模型匹配问题,是为了提高系统对速度信号的渐近跟踪性能及响应速度,可以解决抗干扰性能和快速跟踪性能之间的矛盾。仿真结果及分析表明,所提出的鲁棒2自由度H∞速度控制器可以保证高精度直接驱动转台回转送进系统的鲁棒性和精确速度跟踪。 展开更多

关键词 数控转台 直接驱动 环形永磁力矩电动机 鲁棒2自由度 H∞速度控制

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