基于HallFOC的永磁同步电动机控制方法研究

分析了HallFOC估测转子位置角方法的基本原理,设计了一种基于最小二乘法线性插值与估测角度补偿器结合的HallFOC方法,利用该方法估测出的转子位置角度可以更平滑地追踪真实转子位置角度。仿真和实验结果均验证了该方法的有效性和正确性。

永磁同步直线电机低成本霍尔位置检测装置研究

为低成本检测永磁直线同步电机动子位置,课题组提出一种新型霍尔传感器检测装置。该装置由一个附加的辅助磁钢和霍尔传感器组成;通过霍尔元件检测电机动子磁场,利用磁场信息计算动子位置;分析霍尔元件检测过程中可能的误差影响,并使用JMAG进行有限元分析,依据分析结果选择最佳安装位置。结果表明:通过分析计算相邻传感器的检测结果可以检测电机动子位置。该装置可以满足低成本检测电机动子位置的需求。

永磁同步电机用线性霍尔位置检测的误差补偿

针对基于线性霍尔传感器的高速永磁同步电机转子位置信号易受高次谐波干扰的问题,提出了硬件和软件上的补偿方法。根据线性霍尔传感器的转子位置解算原理,详细分析了永磁体磁钢充磁的不均匀、定转子间气隙温度的变化、霍尔器件的安装误差以及逆变器高频开关噪声等因素给转子位置检测带来的各种不利影响,在硬件上采取了相应的补偿措施,在软件上用正交锁相环(PLL)来消除霍尔位置信号中高次谐波的干扰,并给出了一种无需知道霍尔器件安装位置的转子角位置计算方法。在100 kW高速永磁同步电机上进行了实验,实验结果表明,正交PLL能有效抑制霍尔信号中的高次谐波分量,也验证了采用该方法能有效地估算出永磁同步电机高速旋转转子的角位置。

直驱式波浪发电系统能量跟踪控制

针对直驱式波浪发电系统输出功率波动特性以及直线电机动子往复运动特性,提出一种基于永磁直线电机动子运动方向判断方法的能量跟踪控制策略。首先,根据永磁直线电机数学模型进行仿真模型的搭建和分析,并基于仿真结果设计圆筒式永磁直线电机。进而,提出波浪发电能量跟踪控制策略,并搭建直驱式波浪发电系统整体仿真模型。最后,基于设计的圆筒式永磁直线电机搭建直驱式波浪发电系统硬件模拟平台进行实验研究。通过仿真和实验验证了永磁直线电机动子运动方向判断的方法和能量跟踪控制策略的有效性。

线性霍尔传感器在直线位移中的应用

为了实现实时的无接触直线位移测量,通过线性霍尔传感器获取磁场强度信号,采用定时中断方式完成数据采集,并以MSP430F169单片机作为运算及控制单元。考虑到普通的永磁无法形成梯度、线性的磁场分布,因此,在改进磁铁结构的基础上,提出了线性霍尔传感器非线性方法的测量方案,实现了对位置信号的无接触实时精确测量。实验结果表明,该霍尔变送器系统能实现对位置值的准确测量。

高霍尔位置检测精度的圆筒型永磁同步直线电机设计

由于具有价格低、对机械扰动不敏感的优势,线性霍尔传感器被应用于圆筒型永磁同步直线电机动子位置检测。但线性霍尔传感器位置辨识精度会受到磁场谐波的影响而下降。为提升霍尔传感器的位置检测精度,该文在考虑机械加工误差的情况下,进行直线电机的可靠性与鲁棒性优化设计。首先,建立直线电机位置辨识精度与电机推力的解析模型,基于解析模型分析设计变量与设计指标之间的影响关系。然后,使用神经网络建立直线电机设计指标的响应曲面模型,通过不同推力系数下Pareto最优前沿得到优化设计的概率约束条件。最后,使用可靠性与鲁棒性优化设计的方法,在略微削减推力系数与磁通密度峰值的情况下,大幅降低磁场谐波含量,将电机霍尔位置的检测精度从357μm提升至109μm。

一种低成本的线性霍尔位置检测方法研究

为降低直线伺服系统的成本,提出了利用两个安装位置相差90°电角度的低成本线性霍尔元件检测电机位置的方法,对霍尔元件的安装位置进行了研究.采用有限元法对有铁芯和无铁芯两种结构的圆筒型永磁直线电机的气隙磁场进行了分析,通过对两个分析结果的比较,确定了铁芯影响气隙磁场的区域范围,分析了霍尔元件安装位置对电机位置检测精度的影响.在不同的霍尔元件安装位置条件下,进行了电机位置检测实验,实验结果与有限元分析结果吻合,确定了霍尔元件合适的安装位置.研究结果表明,通过选择合适的霍尔元件安装位置,可以提高该位置检测方法的检测精度.

智能电动机保护器中电流检测环节的设计与实现

电动机的广泛使用,开发对其进行保护的智能保护装置具有重要意义,首先需要解决的就是电流检测问题。文中采用线性霍尔传感器对电流检测,设计了信号调理电路,分析了影响采样计算有效值的因素,修正了有效值计算方法,利用最小二乘法对数据进行处理,得到了信号调理信号与实际电流有效值之间的线性系数。开发了实时监视界面,方便了数据的采集分析,实验结果证实电流检测达到了较高的精度。

基于单片机的智能型金属探测器的设计

介绍了一种基于AT 89S52单片机控制的智能型金属探测器的硬件组成、软件设计、工作原理及主要功能.该金属探测器以AT 89S52单片机为核心,采用线性霍尔元件UGN 3503作为传感器来感应金属涡流效应引起的通电线圈周围磁场的变化,并将磁场变化转化为电压的变化,单片机将测得电压值与试验测定的基准电压值相比较,以确定是否探测到金属.在软件设计中,采用了数字滤波技术消除干扰,提高了探测器的抗干扰能力,确保了系统的准确性.

基于线性霍尔传感器的太阳能磁悬浮演示仪

应用电磁学理论、机械力学以及电子技术自制了一套太阳能磁悬浮演示仪,该演示实验仪由太阳能电池供电,利用线性霍尔传感器来探测悬浮物体的位移,以达到控制悬浮的目的,添加数码管电压显示电路,可以定量显示电磁铁的磁性在悬浮过程中随悬浮物位置变化的自动调整,能精确而直观地演示磁悬浮的物理现象.该仪器结构简单、性能稳定、操作方便,能广泛用于课堂演示、课程设计等场合,在实际应用中取得了良好的教学效果.

一种直线加速度传感器的设计

通过对锻压设备中锻锤高速运动的研究,对光电传感器和霍尔传感器的性能进行分析,并用示波器对传感器工作过程进行比对,设计了一种直线加速度传感器。通过对锻压设备的现场加速度检测,表明这种传感器可以检测出锻锤运动的加速度,并可应用于其它类似的加速度问题中。这种加速度传感器可以有效便捷地检测直线运动的加速度,为类似的加速度检测提供了一种参考。

无刷直流电动机简易正弦驱动的原理和实践

正弦驱动的无刷电动机控制电路复杂，价格较高，难以在普通场合被采用。提出了三种简易正弦驱动方法，并对其运行原理和适用性进行分析。简易正弦驱动方法，利用线性霍尔传感器敏感转子位置，直接获得三相正弦驱动控制信号或利用线性霍尔传感器替代旋转变压器。另一种简易正弦驱动方法则利用方波霍尔传感器敏感转子磁极位置，然后将磁极位置信号锁相倍频，再由译码器解译成三相正弦驱动控制信号，实现简易正弦驱动。实验证明这是一类性能价格比较高的无刷电动机简易正弦驱动方法。

发展中的集成霍尔传感器及在高科技领域中的应用

简述集成霍尔传感器的分类、特性及其在物理实验中的应用。并着重介绍其在工业、交通、家电等领域的广泛应用。

霍尔传感器法测量金属线胀系数

介绍了一种新颖的金属线胀系数测量方法,该方法是利用霍尔位移传感器的位移与输出电压的线性关系,对位移量的测量能精确到千分之一毫米,从而实现对微小位移的测量。利用该方法通过对铁的线胀系数测量结果表明:此法操作过程简单,测量精度较高。

基于AT89S52的安检金属探测仪

采用线性霍尔元件UGN3503为传感器,以AT89S52单片机为核心来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化,并将磁场变化转化为电压的变化,通过单片机测得电压值,与设定的电压基准值相比较后,决定是否探测到金属。软件采用了数字滤波技术消除干扰,提高了探测器的抗干扰能力,确保了系统的准确性,是一种重要的安全检查设备。

新型交流伺服控制系统在工业缝纫机中的应用

针对工业缝纫机控制系统设计必须满足低成本、高性能的设计要求,提出一种使用线性霍尔传感器作为电动机反馈元件的永磁同步电动机交流伺服控制系统。由于安装在定子上线性霍尔传感器的输出模拟信号与转子气隙磁场强度成比例,与反电动势同相位,通过使用线性霍尔传感器代替光电编码器和开关霍尔传感器,可得到转子的位置和速度信息;在此基础上,给出了一种不需要在静止坐标系和旋转坐标系之间相互变换,可以在静止坐标系中直接产生相电流命令的磁场定向控制算法。将提出的交流伺服控制系统应用在工业缝纫机中,实验结果表明所设计的控制系统合理可行,具有较高性价比。

利用霍尔传感器芯片设计直流电流检测电路

利用集成UGN 3501M霍尔传感器和集成AD522型双端差动输入测量放大器设计出了直流电流检测电路,电路具有良好的线性度(线性度为8.2%)和高准确度(最大相对误差为1.4%);电路结构简单,实验结果令人满意。

磁旋转编码器在电动执行器中的应用

阐述了奥地利微电子公司生产的磁旋转编码器芯片AS5040的工作原理及使用方法。该芯片利用环形线性霍尔元件阵列和DSP技术相结合,实现了对外部磁场的非接触实时检测。该芯片还提供了多种信号输出方式以满足不同应用领域的要求。

磁悬浮演示实验仪

应用电磁学理论、机械力学以及电子技术自制了一套磁悬浮演示实验仪。该演示实验仪利用线性霍尔传感器来探测悬浮物体的位移,以达到控制悬浮的目的,添加数码管电压显示电路,定量显示电磁铁的磁性在悬浮过程中随悬浮物位置变化的自动调整,能精确而直观地演示磁悬浮的物理现象。该仪器结构简单、性能稳定、操作方便,能广泛用于课堂演示、课程设计等场合,在实际应用中取得了良好的教学效果。

无刷直流电动机简易正弦驱动的技术探索

给出了应用线性霍尔传感器敏感转子位置和应用线性霍尔传感器代替旋转变压器两种简易正弦驱动方法,并对其原理和性能进行了分析.实践表明,这是一种具有较高性价比的无刷直流电动机的驱动方法.