双并列转子永磁直驱电机转子不平衡力分析与优化

双并列转子永磁直驱电机受轴间距限制,设计时会切掉部分定子铁心和绕组,造成转子电磁力不平衡。为最大限度地抑制转子所受的不平衡电磁力,该文从双并列转子结构出发,分析了电机绕组电感参数不对称的原因,提出通过合理设计线圈跨距和分布平衡三相电感。在此基础上,构建转子所受总电磁力的数学模型,理论分析各个分力的来源及影响因素,研究各个分力对转子所受总电磁力的影响,提出了优化占空角、优化耦合间距、采用定子端部不对称结构、采用转子偏心结构和切除部分单元电机五种优化方法,实现对转子所受电磁力的优化,探讨了不同方法的优化效果,以及其对转矩脉动的影响,总结了不同优化方法的优缺点。

基于不同绕组形式双定子低速大转矩永磁直驱电机转矩脉动的分析与抑制

双定子低速大转矩永磁直驱电机(DLHPMDM)具有高转矩密度和高效率等优点,是传统低速大转矩传动系统的良好替代方案。DLHPMDM可以看作由内、外两台电机构成的整体。绕组形式选择不仅直接影响内、外电机的转矩性能,内、外电机不同绕组形式的组合还会改变内、外电机输出转矩的叠加效果,最终影响DLHPMDM的转矩脉动水平。首先,基于双定子电机的转矩叠加原理,提出一种抑制DLHPMDM转矩脉动的设计方法,采用解析法分析内、外电机反电动势谐波相位差如何影响纹波转矩的叠加效果,并对内定子采用不同绕组形式时DLHPMDM的转矩性能进行仿真分析和初步验证。其次,考虑到绕组谐波引起的谐波电流对转矩脉动的影响,采用以电压源为激励的有限元分析进一步验证了内、外电机选用合理的绕组形式组合时,内、外电机纹波转矩的叠加削减作用能够有效降低DLHPMDM的转矩脉动。最后,采用转矩脉动最低的设计方案试制了一台DLHPMDM样机并完成相关实验,实验结果验证了分析的准确性。

大功率低速直驱电机电磁特性对比分析

针对大功率低速直驱电机,对其电磁特性进行对比研究,以设计的一台36槽30极极槽数相近的大功率低速直驱电机为例,在空载和负载两种状态下,对比不同定子硅钢材料对该种电机的电磁特性及效率的影响。有限元分析表明,采用取向硅钢定子材料的大功率低速直驱永磁电机与常规硅钢定子材料的该种电机相比,电磁特性更优,空载时取向硅钢材料会削弱齿部饱和现象,负载时提高了电机的输出转矩,降低了电动势波形畸变率;降低了永磁体涡流损耗幅值,两部电机效率相差不大,为该类电机工程上实际生产提供参考。

近极槽配合下直驱电机性能分析

极槽配合的选择一直作为电机设计的首要问题备受关注。选择4种极槽配合,结合直驱电机的绕组系数和齿槽转矩进行分析,主要将齿槽转矩、空载反电动势、气隙磁密与转矩脉动等参数作为衡量电机的性能指标进行对比分析,得出极槽配合为27/28的直驱电机具有较低的齿槽转矩和转矩脉动、气隙磁密与空载反电动势的谐波含量较小,综合性能较好。为直驱电机在数控机床上的选择及优化提供了一个重要的参考依据。

基于前馈补偿的永磁直驱电机低速抗扰动滑模控制策略

研究了一种基于前馈补偿的永磁直驱伺服电机低速抗扰动滑模控制策略,用以提高低速运行时速度控制的稳定性。通过调整不同系统状态下的滑模面趋近速度,构造了一种新型指数趋近率函数,使得系统在滑模面附近切换更加平滑;为了提升负载突变等恶劣工况下系统的扰动抑制能力,引入降阶扰动观测器对系统受到的转矩扰动进行观测,并进行前馈补偿,通过前馈补偿与改进趋近率组合的方式提高系统的鲁棒性。仿真和实验结果表明,该控制策略对永磁直驱伺服电机低速运行时的多种扰动具有明显抑制效果。

矿用永磁直驱电机异响声信号降噪方法研究

针对矿用永磁直驱电机异响声信号噪声干扰大,有用信号被噪声淹没难以提取的问题,提出一种融合改进VMD与小波软阈值的降噪方法。首先,利用粒子群算法优化变分模态分解算法得到分解层数k和惩罚因子α的最优参数组合,基于最优参数组合分解获得矿用永磁直驱电机异响声信号k个本征模态分量(IMF)。其次,利用加权裕度指标筛选出有效信号分量和需进一步分解的含噪分量,基于小波软阈值对含噪分量进一步降噪。最后,将有效信号分量与小波软阈值降噪后的分量重构得到最终降噪信号。应用此方法分别对仿真信号和矿用永磁直驱电机异响声信号降噪,并与其他方法对比。试验结果表明,该方法能将仿真信号信噪比提升至27.5247 dB,均方根误差降低至0.0855,实测信号信噪比提升至34.7153 dB,均方根误差降低至0.0067,降噪效果较好,为后续的故障特征提取与故障诊断工作提供数据基础。

水泥磨选粉机上DYT永磁直驱电机的运用

伴随人类社会的进步,科技也蓬勃发展,并推动了各领域设备产品的技术升级与完善。其中,永磁直驱电机是近年在混凝土领域中运用得较为普遍的一种新兴科技产物,其技术特点结合了低速性能的高转矩永磁电力技术与矢量变频控制技术,再加上智能物联网技术,打破了以往的机械驱动模式,通过直接带动负载系统,革命性的除去了减速机的中间转动部分,有效缩短了传动链,提升变速机构质量,减少了能源消耗,同时具有安装结构简单,维修工作量较小,自动化控制的优势。将主要介绍DYT系列永磁同步直驱马达在混凝土磨选粉机上的改造应用。

电气工程领域中的永磁同步直驱电机系统的节能效果分析与优化

在永磁同步直驱电机系统的节能效果分析与优化研究中,通过对该系统的特点和优势进行了详细的讨论和分析。实验证明,永磁同步直驱电机系统确实具有高效率、高功率密度和较低的能耗特点,能够显著地达到节能的效果。同时,通过优化电机的设计和制造流程,可以进一步提升永磁同步直驱电机系统的节能效果。优化电机的控制效率和运行效率也是提高节能效果的关键因素。除了以上讨论的节能优势,永磁同步直驱电机系统在不同领域的节能应用也具有广泛的潜力,如风力发电、家电和工业生产等领域。然而,该技术仍存在一些潜在的问题,如材料成本高、环保性能有限等,需要进一步研究与解决。因此,未来的研究应关注这些问题,推动永磁同步直驱电机技术的发展和推广。本论文对永磁同步直驱电机系统的节能效果进行了全面分析与优化,结果表明该系统具有显著的节能潜力和广泛的应用前景。该研究为电气工程领域的应用提供了参考和指导,有助于推动永磁同步直驱电机技术的进一步发展和推广。

矿井10 kV高压永磁直驱电机电磁设计及分析

为了有效降低矿井用10kV集中绕组式高压永磁直驱电机的质量和体积、永磁体的涡流损耗,提高电机的转矩密度和散热能力,基于有限元法对电磁方案进行优化设计,计算了电机的空载特性和负载特性。对样机进行性能指标验证,结果表明有限元分析与试验结果基本一致,验证了电磁设计方案的正确性,为此类电机的优化设计提供了参考。

基于氢燃料电池高转速直驱电机关键技术研发

清洁能源技术是2030年前“碳达峰”战略发展规划之一,氢能对于世界各国发展都有重要意义,多国纷纷从顶层设计入手,推进氢能源技术。本文以氢燃料电池为基础,高转速直驱电机为氢燃料驱动,主要解决了电池燃料为氢与氧,生成物为洁净水,在研究技术的应用中不会生成一氧化碳与二氧化碳以及硫与微粒排放等问题。所以氢燃料电池汽车才是名副其实的零排放零污染汽车,氢燃料才是汽车能源的绝好之处,研发革新也必将成为汽车行业长远发展的方向与目的。

两自由度直驱电机的研究现状及发展

两自由度直驱电机具有直接驱动的特点,即不需要中间传动机构即直接驱动负载作直线、旋转或螺旋运动,大大减小设备体积,显著提高效率。两自由度直驱电机在需要复杂运动的动力系统如数控机床、机器人、雕刻机、汽车生产线、搅拌机、球形阀等设备中,具有非常广阔的应用前景,受到学术界和工业界的广泛关注。目前典型的两自由度直驱电机大都属于感应电机、永磁电机或磁阻电机类型。设计理论采用"场化路"的解析法或有限元法,建立数学模型以及求解电磁场方程分析。本文通过参考国内外最新文献,分析了两自由度直驱电机的设计理论、控制方法和应用技术等方面的研究现状及发展概况,针对现有两自由度电机技术,提出一种新型的两自由度直驱感应电机(2-DOF DAIM)拓扑结构,阐述其工作原理及优点,讨论了未来两自由度直驱电机的发展方向。

石油钻机绞车永磁直驱电机智能送钻控制研究

针对石油钻机绞车自动送钻系统具有多变量、大时滞和难以建立数学模型等特点,分析送钻系统钻压控制不稳定的问题。将智能模糊控制算法应用到绞车自动送钻系统中,提出了基于永磁直驱电机绞车的新型自动送钻系统结构的设计方案,并对永磁直驱电机进行现场试验,验证其送钻时低速带载能力。根据设计方案完成智能控制自动送钻系统的搭建,并将模糊理论与可编程逻辑控制器相结合应用到送钻系统中,给出智能模糊控制算法及基于可编程逻辑控制器的实现方法。结果表明:新型绞车永磁直驱电机能够为自动送钻系统的稳定运行提供保障;应用智能模糊控制算法能够克服传统算法下送钻钻压波动大的问题;智能控制送钻系统钻压控制效果良好。

球磨机使用变频永磁直驱电机优势分析

针对目前球磨机使用的异步电机传动系统复杂等问题,对变频永磁直驱电机和异步电机在使用中的特点及优缺点进行了分析研究。研究结果得出:变频永磁直驱系统与传统异步+减速器或皮带传动系统相比较,存在结构简单、运行可靠及节能环保等多种优势,在球磨机生产中将会被广泛应用。

基于直驱电机的一种新型精密分度装置

分度装置在机床、夹具、汽车零部件加工、食品及轻工机械等领域的应用非常广泛,随着对零件技术要求的不断提高,传统分度机构越来越难以满足精度和使用要求。为此,提出一种基于直驱电机的新型精密分度装置。

永磁直驱电机风力发电系统低电压穿越技术研究

建立了直驱型永磁同步风力发电系统的双PWM三电平拓扑结构。同时为了提高永磁直驱风电机组在电网故障下的低电压穿越能力,在风力发电系统直流侧增加卸荷电路。在Matlab/Simulink仿真软件中对永磁直驱风电机组的建模并对风机在电网跌落情况下的低电压穿越能力进行了仿真研究,仿真结果表明通过增加卸荷电路,永磁直驱风电机组的低电压穿越能力的到了有效提高。验证了永磁直驱电机风力发电系统控制方案的正确性。

新型直驱电机的开发及其在饮料输送线中的应用

针对目前饮料输送线中普遍使用的异步电机减速机存在效率低的缺点,为了提高饮料输送线驱动装置的效率,提出了使用低转速大转矩高效直驱电机替换异步电机减速机直接驱动输送带的设想。通过对饮料瓶输送带在不同运行工况时的运动分析,估算了驱动装置所需的转矩和功率,从而确定了直驱电机的基本参数。为了达到低转速大转矩以及高效的要求,采用稀土永磁同步电机技术设计出低转速大转矩永磁同步直驱电机,并试制了样机。通过直驱电机样机的测试和在饮料输送带上的试用,验证了其节能效果。研究结果表明,直驱电机的额定效率可达83%,与异步电机减速机装置相比,实际节能率可达30%～40%。

环抛机直驱电机转台系统设计

针对光电子基片超精密抛光对抛光机盘面转台的低速稳定运转要求,提出了采用无框直驱电机直接驱动液体静压转台旋转、圆光栅反馈转速、运动控制卡进行闭环控制的解决方案。基于Lab-VIEW程序和研华API通用运动架构设计人机交互控制系统,通过电流环、速度环和位置环搭建的三闭环控制系统由内而外逐步推导出传递函数,建立了转台运动控制系统的数学模型。使用Mat-lab内嵌的Simulink模块进行仿真分析,结果表明,所设计的环抛机直驱电机转台系统速度波动范围在1%以下且运行平稳,可满足光电子基片超精密抛光的要求。

基于极限学习机的高铁永磁直驱电机转子位置预测

论文针对新一代高速动车组牵引系统,使用一种基于极限学习机(ExtremeLearningMachine,ELM)算法的高铁永磁直驱电机的转子位置预测。利用ELM无限的非线性逼近能力。首先采集内置式永磁直驱电机三相定子电压、电流、电机的电磁转矩、转子初始位置等数据,使用这些数据对极限学习机进行训练,最后将训练过的极限学习机取代位置传感器从而辨识电机的转速和转子位置参数。并以MATLAB为仿真平台进行仿真,仿真结果显示极限学习机有优越的学习速度和良好的准确性,证实了将ELM用于内置式永磁直驱电机的位置预测能够取得良好的动态性能。

直驱电机多信号采集测试系统研究

直驱伺服电机因高精度、高速度的性能是目前机电设备替代传统传动驱动的重要元件,也是伺服驱动技术的发展方向。开发了应用于直驱电机的测试系统,调理电路为多路传感器提供电源、信号接入、调理并送至数据采集系统进行数据处理和记录。该调理电路可被力矩电机(伺服系统)和直线电机(伺服系统)试验台通用,具有不少于16路硬件通道,并可复用接入更多传感器信号。

浅谈直驱电机螺杆泵举升配套技术规模化应用实践及认识

针对常规抽油机举升技术存在的问题,对螺杆泵举升配套技术进行了系统优化。主要提升措施包括:直驱电机螺杆泵驱动装置替换传统采油驱动装置,提升节能效果、减少管理难度、降低安全风险;应用信息化变频柜及动液面连续监测装置,提升数字化、信息化管理水平;优化井下泵及配套工具设计及制造工艺,延长油井生产时率。现场应用结果表明,对于适用于螺杆泵举升的油藏,直驱电机螺杆泵举升配套技术的规模化应用可有效提高系统效率,降低投入成本,依托信息自动化系统,实现无人值守,提高管理水平,对下一步采油工艺的持续发展和降低成本具有重要借鉴意义。