储俊杰[1]2003年在《双转式永磁无刷直流电动机的仿真研究与控制》文中进行了进一步梳理高性能的永磁体如钐钴、钕铁硼的问世使得永磁无刷直流电动机的性能大大提高了。现在的工程师们更为青睐永磁无刷直流电动机是因为以下几点原因：1)去除了电刷的永磁无刷直流电动机彻底地免除了维护而且消除了我们不希望的由于换向带来的火花、电刷损耗以及无线电干扰等等；2)低转动惯量的转子提高了电机机械响应的质量，从而缩短了电机加速和减速的时间；3)高矫顽力稀土永磁材料的使用使得同样尺寸的永磁无刷直流电动机比传统的直流电动机效率高；4)由于没有机械换向部分，定子的结构简单了。 通常的永磁无刷直流电动机由永磁同步电动机、逆变器以及安装在转子轴上的位置传感器构成。逆变器的驱动信号与转子位置信号同步从而保证在任意的速度下定子绕组电流与转子磁场同步。 双转式永磁无刷直流电动机的电磁结构与普通的永磁无刷直流电动机完全相同，所不同的是它除了永磁体部分可以旋转外，它的电枢部分也可以相对于静止部分旋转。双转式永磁无刷直流电动机主要应用在对转推进系统中。在对转推进器中应用直接推进的双转式永磁无刷直流电动机不但能消除齿轮等机械部件的复杂性，而且还使得推进系统的无极调速成为了可能。 本文的主要研究对象为双转式永磁无刷直流电动机及其驱动控制系统。研究手段是计算机仿真与实验。考虑到双转式永磁无刷直流电动机与普通的永磁无刷直流电动机是特殊与一般的关系，本文研究的思路是从普通单转的永磁无刷直流电动机入手，在研究了普通永磁无刷直流电动机的控制策略及运动规律的基础上，再来分析双转式永磁无刷直流电动机的特殊规律。
葛明[2]2005年在《双转式永磁无刷直流电动机的无位置传感器控制的研究》文中进行了进一步梳理高性能的永磁体如钐钴、钕铁硼的问世使得永磁无刷直流电动机的性能大大提高了。现在的工程师们更为青睐永磁无刷直流电动机是因为以下几点原因:(1) 去除了电刷的永磁无刷直流电动机彻底地免除了维护而且消除了我们不希望的由于换向带来的火花、电刷损耗以及无线电干扰等等;(2) 低转动惯量的转子提高了电机机械响应的质量,从而缩短了电机加速和减速的时间;(3) 高矫顽力稀土永磁材料的使用使得同样尺寸的永磁无刷直流电动机比传统的直流电动机效率高;(4) 由于没有机械换向部分,定子的结构简单了。 通常的永磁无刷直流电动机由永磁同步电动机、逆变器以及安装在转子轴上的位置传感器构成。逆变器的驱动信号与转子位置信号同步从而保证在任意的速度下定子绕组电流与转子磁场同步。 双转式永磁无刷直流电动机的电磁结构与普通的永磁无刷直流电动机的电磁结构基本上相同,所不同的是它除了永磁体部分可以旋转外,它的电枢部分也可以相对于静止部分旋转。双转式永磁无刷直流电动机主要应用在对转推进系统中。在对转推进器中应用直接推进的双转式永磁无刷直流电动机不但能消除齿轮等机械部件的复杂性,而且还使得推进系统的无极调速成为了可能。 本文的主要研究对象为双转式永磁无刷直流电动机及其无位置传感器驱动控制系统研究。手段是计算机仿真与实验。考虑到双转式永磁无刷直流电动机与普通的永磁无刷直流电动机是特殊与一般的关系,本文研究的思路是从普通单转的永磁无刷直流电动机入手,在研究了普通永磁无刷直流电动机的控制策略及运动规律的基础上,再来分析双转式永磁无刷直流电动机的特殊规律。
张式勤, 邱建琪, 储俊杰, 林瑞光[3]2004年在《双转式永磁无刷直流电动机的建模与仿真》文中研究指明双转式永磁无刷直流电动机(dual-rotor PMBLDCM)在舰船等对转推进系统中有着广泛的应用前景。本文建立双转式永磁无刷直流电动机的仿真模型,详细阐述了仿真模型中主要模块的处理,测试了模型的正确性。针对双转式永磁无刷直流电动机重要组成部分的位置传感器,研究了两种实用的技术方案,并给出仿真模型的具体处理和仿真结果。
孙希通, 王育才, 严卫[4]2009年在《双转式永磁无刷直流电动机系统建模与仿真》文中认为双转式永磁无刷直流电动机在水下动力推进系统应用中有着广阔的发展前景。文章根据电机原理建立双转永磁无刷直流电动机的数学模型,采用simulink工具包建立仿真模型,开发了合适的控制算法。在仿真实验基础上,对仿真结果进行了分析,实验结果表明该模型有较好的快速性和可靠性。
史朝晖, 刘玉庆, 张式勤, 储俊杰, 林瑞光[5]2004年在《双转式永磁无刷直流电动机的建模与仿真》文中指出介绍了永磁无刷直流电动机数学模型,详细研究了如何建立双转式永磁无刷电动机的仿真模型,并对模型的正确性作了测试。
熊志学[6]2006年在《DMIC永磁无刷直流电动机的弱磁扩速的研究》文中提出直流电动机以其优良的工作特性得到了广泛的应用,有刷的直流电动机由于需要机械式换向器,可靠性差,需要经常维护;换向时产生电磁干扰,噪声大,影响了直流电动机在控制系统中的进一步应用。为了克服机械式换向器带来的缺点,以电子换向取代机械式换向器的永磁无刷直流电动机应用而生。 通常的永磁无刷直流电动机由永磁同步电动机、逆变器以及安装在转子轴上的位置传感器构成。逆变器的驱动信号与转子位置信号同步从而保证在任意的速度下定子绕组电流与转子磁场同步。 随着应用领域的拓宽,人们希望无刷直流电机(BLDCM)有更广的速度范围。这样就需要对无刷直流电动机进行弱磁扩速,但是由于永磁体励磁不可调节,无刷直流电机的弱磁扩速显得相当有难度,引起国内外学者的广泛研究。 本文先对一种基于新型逆变器拓扑的无刷直流电机弱磁扩速系统进行了理论分析,然后在Matlab/Simulink环境下建立了这种系统的仿真模型,并对仿真结果进行了讨论。之后,在搭建的基于DSP的实验平台上实现了这种扩速系统。仿真分析和实验研究均表明,这种新的方法有较好的扩速效果。
李延升, 窦满峰, 雷金莉[7]2010年在《带对转螺旋桨的对转永磁无刷直流电动机研究》文中研究指明分析了对转永磁无刷直流电动机和对转螺旋桨的数学模型,在Matlab/Simulink平台上,建立了对转电机和对转螺旋桨仿真模型,并对转速电流双闭环调速系统带螺旋桨负载进行仿真分析,仿真结果表明:内外轴系统的转动惯量应尽量相同,可提高推进系统的响应速度;合理地设计推进系统,可使内外转轴转速相等,提高推进效率。
陈进华[8]2012年在《异向旋转双转子永磁电机研究》文中认为异向旋转双转子永磁电机具有单输入的电端口和两个独立的机械输出口，运用于水下航行器对转螺旋桨推进系统中，能够简化推进系统的结构、减小体积、降低重量和成本，而且没有电刷滑环，运行更加安全可靠，因而受到关注。国内外对该种电机的研究尚处于起步阶段。针对目前缺乏该种电机系统的分析理论与设计方法的研究现状，在国家自然科学基金项目和辽宁省高校优秀人才支持计划项目的资助下，从电机的基本电磁关系出发，开展了以下研究工作。首先，异向旋转双转子永磁电机是一种新型结构电机，与传统电机结构有很大不同，提出了同速异向旋转的单输入电端口双输出机械端口电机的机电能量转换机理和功率转换关系。针对该种电机的定子和两个转子之间是由两个异向旋转磁场耦合的特点，建立了该种电机统一的等效磁路模型。根据磁力线不能交叉及最小磁阻路径原理，建立了半闭口槽大气隙面贴式永磁电机极间漏磁解析计算模型，有限元验证了理论推导的有效性。其次，为了满足驱动对转螺旋桨的内、外转子永磁电机单元具有相同或相似的功角特性，提出了该种电机的电磁设计思路和原则。采用有限元分析方法，建立了异向旋转双转子永磁电机二维有限元模型。分析了电机在空载、额定负载及过载等情况下的磁场，研究了永磁体分片对电机的影响。深入分析了该种电机的定子铁心磁场的分布、电感、反电动势和转矩等参数。为了削弱由于内、外转子永磁之间相互吸引和排斥的转矩，提出在定子铁心轭部中间引入不导磁的隔磁环方法。第叁，针对异向旋转双转子永磁电机中定子紧固件是铁心磁路的一部分，从机械和电磁方面分别分析了定子紧固件对该种结构电机的影响。机械方面：从定子紧固件材料的选取，与端盖配合以及定子受力叁方面考虑。电磁方面：深入分析了定子紧固件导磁与不导磁及内、外转子相对初始位置对磁场、反电动势、转矩等方面的影响。第四，基于傅立叶变换和分离变量法，提出了一种用于分析面贴式双转子永磁电机的空载磁场的解析方法。模型在二维极坐标下建立，考虑了任意极槽配合，径向/平行充磁。为了准确计算磁场分布和齿槽转矩，直接利用边界条件来考虑定子槽的影响。通过转子转动，得出槽口区域磁场变化，同时准确估计该种电机的齿槽转矩和反电动势。第五，通过坐标变换及电流相等的约束关系，将内、外转子永磁电机单元统一到同一d-q坐标系下，并建立了单输入电端口双机械输出端口电机的数学模型。分析了内、外转子永磁电机单元的反电动势大小对电机运行特性的影响。借助MATLAB软件开发了异向旋转双转子永磁电机的电磁设计及特性仿真CAD软件。最后，在上述理论研究的基础上，提出了一种可靠保证中间定子与内、外双转子同心和稳定运行的双机械口电机机械结构方案。研制了一台11kW的6极试验样机，通过试验与仿真结果的对比，部分验证了该种电机理论分析和设计方法的正确性，为进一步深入研究该种电机奠定了理论和技术基础。
张自友[9]2012年在《一种改进的双转式永磁无刷直流电动机PSO优化控制方法》文中提出研究了使用改进的PSO(Particle swarm optimization,粒子群优化)算法与PID控制器相结合实现对双转式永磁无刷直流电动机(PMBLDCM)进行控制的方法;针对传统PID调节器控制精度不高和鲁棒性差的缺点,提出了一种结合PSO优化算法和传统PID控制的新控制器;首先建立PMBLDCM的动力学模型,通过引入改进的PSO优化算法,提出了一种使用PSO优化PID控制器参数的模型,并定义了使用PSO优化PID控制器3个比例参数的具体算法;最后,使用Matlab/Simulink对PMBLDCM控制实例进行了仿真;空载和负载两种情况下的仿真结果表明:新的控制方法克服了PID控制器的不足,具有控制精度高、响应速度快、速度跟随准确等优点。
吕航[10]2014年在《对转结构永磁无刷直流电动机有限元分析及分数槽应用》文中研究说明本文所研究的课题来源于山西省自然科学基金项目“变频器供电时永磁同步电动机转矩脉动的减小及优化设计”,研究内容为针对舰船螺旋桨驱动用对转结构永磁无刷直流电动机(DR-PMBLDCM)进行计算和分析。对转结构永磁无刷直流电动机在继承传统电机优点的同时具备独特优势,在水下推进器等对于平稳性要求较高的领域具备广阔应用前景。由于永磁无刷直流电机(PMBLDCM)的结构与运行机理具有特殊性,这使得它在理论分析与工程设计计算上仍然存在着很多问题与不完善的地方,目前关于DR-PMBLDCM的理论分析还十分欠缺。并且研究的DR-PMBLDCM样机齿槽转矩幅值偏大,十分有必要从电机结构设计的层面上,以抑制齿槽转矩为目的对其进行改进。因此,为精确有效地针对DR-PMBLDCM进行计算分析,本文完成了以下研究工作：1.在有限元分析软件Ansoft/Maxwell2D环境下建立DR-PMBLDCM模型,求解了DR-PMBLDCM的静态特性与动态特性,对运算结果进行了分析,针对电机动态转矩脉动做出了改进。2.本文提出了气隙径向磁密函数法,并采用该方法使用Matlab/Simulink基本运算模块与电力模块,建立了DR-PMBLDCM的Simulink模型。最后将仿真结果与有限元计算结果进行了比对,该模型为以后的DR-PMBLDCM性能与控制策略研究奠定了基础。3.对DR-PMBLDCM应用了分数槽技术以减小样机齿槽转矩波动幅值。在考虑径向不平衡磁拉力、槽极数组合可能性等诸多限制条件下,制定了几种适合样机的分数槽方案。在Maxwell2D环境下分别进行了齿槽转矩抑制效果的验证,给出了适合样机的最佳分数槽绕组方案。4.对DR-PMBLDCM进行基于气隙比磁导法与等效磁路法相结合的解析计算。以许-克变换法为基础,结合样机各部分等效磁路的求解工作得到了气隙磁通密度的分布函数的解析结果。将解析计算结果与有限元法计算结果进行比对,证明了解析计算的正确性和可行性,并对两者存在的差异做出了原因分析。5.搭建了DR-PMBLDCM的综合性能测试平台,测试了样机在不同负载等级下相对转速平衡性、电动机端输出转矩、电动机端工作效率、机身温度随连续运行时间的稳定性。使用样机的Simulink模型分别就对应负载等级进行仿真,将实验测试结果与仿真结果进行比对,并给出了两者间差异的原因分析。
参考文献：
[1]. 双转式永磁无刷直流电动机的仿真研究与控制[D]. 储俊杰. 浙江大学. 2003
[2]. 双转式永磁无刷直流电动机的无位置传感器控制的研究[D]. 葛明. 浙江大学. 2005
[3]. 双转式永磁无刷直流电动机的建模与仿真[J]. 张式勤, 邱建琪, 储俊杰, 林瑞光. 中国电机工程学报. 2004
[4]. 双转式永磁无刷直流电动机系统建模与仿真[J]. 孙希通, 王育才, 严卫. 电机技术. 2009
[5]. 双转式永磁无刷直流电动机的建模与仿真[J]. 史朝晖, 刘玉庆, 张式勤, 储俊杰, 林瑞光. 微电机(伺服技术). 2004
[6]. DMIC永磁无刷直流电动机的弱磁扩速的研究[D]. 熊志学. 浙江大学. 2006
[7]. 带对转螺旋桨的对转永磁无刷直流电动机研究[J]. 李延升, 窦满峰, 雷金莉. 微特电机. 2010
[8]. 异向旋转双转子永磁电机研究[D]. 陈进华. 沈阳工业大学. 2012
[9]. 一种改进的双转式永磁无刷直流电动机PSO优化控制方法[J]. 张自友. 计算机测量与控制. 2012
[10]. 对转结构永磁无刷直流电动机有限元分析及分数槽应用[D]. 吕航. 太原理工大学. 2014
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