高速ADC THS1207在电动车无刷直流电机中的应用

介绍了12bit同步高速模数转换器THS1207的基本原理及工作特性,重点对THS1207在电动车无刷直流电机中的应用做了具体研究,给出了相关硬件电路图和软件设计流程,为电动车无刷直流电机控制器的性能测试做了很好的准备。

高速BLDCM快速启动的模糊PID控制方法研究

传统的PID控制在实际情况中对一些控制无法满足所需要求,如高速直流无刷电机(BLDCM)的快速启动,模糊控制则由于本身所存在缺陷而无法进行精确控制,该文利用模糊控制的特点和PID控制的优点,提出一种模糊控制和PID控制相结合,进行优势互补,用于高速BLDCM的快速启动中。在实际中得以实现,也在实验中取得了比较理想的效果,为高速BLDCM的快速启动提供了一种新的方法,可以在工业中得以应用。

STM32辅助轮椅电控系统创新设计

本文设计了一种基于STM32控制的老年人轮椅,采用了多种传感器来检测轮椅的运动状态,实现轮椅翻倒警报、轮椅移动速度警报、ECG心脏检测功能等特点。本设计还加入了ECG心脏检测功能,通过心电图检测传感器来检测老年人的心脏健康情况,从而及时发现心脏问题并提供紧急处理。

低速大扭矩永磁无刷直流电机矢量控制技术研究

面对传统农机动力源向电力转变的趋势,结合传统高速永磁无刷直流电机的控制策略,针对低速大扭矩永磁无刷直流电机的特点,本文在转速、电流双闭环的基础上采用矢量控制技术,通过仿真实验,与直接转矩控制在低速大扭矩永磁无刷直流电机的控制方面的性能进行对比,证明该策略对于低速大扭矩永磁无刷直流电机的控制能起到较好的效果,对于低速大扭矩永磁无刷直流电机的控制研究有一定的参考价值。

高速永磁无刷直流电机损耗优化设计研究

为提高便携式电动检修工具的续航能力并减少其发热,需要降低电动工具驱动用高速永磁无刷直流电机的损耗。本文提出一种通过结合定子裂比和铁心磁通密度优化实现损耗最小的BLDCM设计方法。构建了BLDCM的电磁模型,推导出铜耗、铁耗等损耗与定子裂比及铁心磁通密度的解析关系,求解使总损耗最小化的定子裂比与铁心磁通密度最佳组合。以一台20000 r/min的高速无刷直流电机为例,通过有限元仿真和实验测试对所提优化方法的准确性进行了验证。仿真和试验结果表明,所提BLDCM优化设计方法可以有效获取最优定子裂比和磁场强度,进而确定电机最优方案,使电机损耗最小。

高速无刷直流电机自适应换相角补偿控制

针对高速无刷直流电机的换相误差问题,推导了换相误差与相电流和母线电流的关系,提出了一种新的闭环换相误差修正方法。以母线电流在1个导通周期的前后半个周期的电流积分值相等为目标,将电机的母线电流作为反馈信号对换相角进行自适应补偿。该方法既适用于无传感器电机,也适用于基于霍尔传感器的电机,且该方法不依赖电机参数,因此,在整个转速范围内有效地消除了换相误差,具有较强鲁棒性。实验结果表明,该方法能获得准确换相点,电流峰值显著降低,电机效率得到提升。

永磁无刷直流电机在高速电动手术工具中的选型与优化设计综述

随着高速电动手术工具使用量的日益增加,关于其核心部件——驱动电机的研究越来越广泛。永磁无刷直流电机因具有小巧高效、稳定可靠等特点,在该应用领域备受关注。该文介绍了永磁无刷直流电机的组成及优势,结合高速电动手术工具的临床应用需求,对永磁无刷直流电机本体、位置检测电路和换相控制电路的选型与优化设计方案进行了论述和比较,并指出了相应的关键技术难点与解决思路。最后对未来研究重点进行了总结与展望,为永磁无刷直流电机在高速电动手术工具中的设计研发提供理论参考。

高速电动手术工具驱动电机设计及优化研究

为提高高速电动手术工具的转速和稳定性,本研究设计了一款转速为70000 rpm的永磁无刷直流电机。首先,对电机本体、位置检测电路和换相控制电路的主要组成部分进行结构选型,并计算各项电磁参数;其次,在Ansys Maxwell电磁仿真软件中绘制电机模型,进行稳态与瞬态有限元仿真,验证其性能;最后,采用响应曲面法,建立以定子内径、转子外径、永磁体厚度为优化变量,空载电流为优化目标的优化方程,并分析求解。结果表明,优化设计后的永磁无刷直流电机,空载电流降低了57.8%,有效提升了高速电动手术工具应用的可靠性。

高真空分子泵驱动实验分析

研究低粒子阀粒度检测平台使用的小型复合分子泵驱动技术,设计分子泵驱动器的关键硬件电路并在实验平台对控制方法进行验证以实现分子泵的稳定驱动。采用无位置传感器的永磁无刷直流电机作为高真空分子泵的动力源,在现有的电机驱动和停机控制策略上应用转子位置预定位方法及转子位置检测的线反电势过零法。研究设计得到了一种适用于高转速真空泵驱动领域的高真空分子泵驱动方法,实现了分子泵的稳定驱动。

高速无刷直流电机转子充磁方式研究

高速无刷直流电机具有功率密度高、体积小、效率高等优点。充磁方式对电机性能影响很大。结合所研制的2.3 kW,150 000 r/min高速无刷直流电机,对比分析了平行充磁和径向充磁方式对电机电磁转矩空载损耗和齿槽转矩性能的影响。结果表明,平行充磁优于径向充磁。

高速无刷直流电机在磁悬浮惯性执行机构中的应用研究进展

为了满足新一代卫星平台高精度、高稳定度的需求,研制了一种磁悬浮惯性执行机构用功耗低、精度高、体积小、重量轻的高速无刷直流电机,提出了多约束条件下电机定子结构和转子磁体结构的设计优化原则及方法,并就高精度的锁相速度控制以及铁耗和转矩脉动的抑制方法进行了研究。对比分析了国内外高速永磁无刷直流电机在磁悬浮惯性执行机构中的应用研究现状,指明了所提出的设计原则和控制方法对提高磁悬浮惯性执行机构整体性能的有效性。

基于旋转变压器的高速无刷电动机换相控制研究

随着无刷直流电动机转速的增高和可靠性要求的提升,旋转变压器在转子位置检测中的应用价值愈发得到重视。依据旋转变压器的位置检测原理,基于AD2S1210设计了旋转变压器的驱动和信号调理电路,在分析该芯片与数字信号处理器接口及通讯模式的基础上,利用AD2S1210和数字信号处理器设计并实现了高速高可靠无刷电动机控制系统,并对传感器接口方式、角度分辨率、系统采样频率等影响无刷电动机换相精度的关键因素进行定量分析,最后通过搭建硬件平台进行实验测试,验证了旋转变压器用于高速无刷电动机精确换相控制的有效性和可靠性。

2.3kW高速永磁无刷直流电机转子动力学分析

高速永磁无刷直流电机具有功率密度高、体积小、效率高等优点,在很多领域有着广泛的应用。转子动力学分析是高速无刷直流电机面临的主要问题之一。结合所研制的2.3 kW,150 000 r/min高速无刷直流电机,设计了单端式轴承支撑结构和两端式轴承支撑结构两种不同的转子,并对两种结构进行了转子动力学分析,表明双端式结构的电机在100 000 r/min下运行平稳。

高速永磁无刷直流电动机拓扑结构的研究

结合所研制的3kW、150000r/min的高速永磁无刷直流电动机介绍设计中的一些关键问题,包括电机拓扑结构(定、转子结构)的研究和材料的选择等。

高速单相无刷直流电动机的原理和计算

讨论了单相无刷直流电动机的结构和工作原理；介绍了它的控制电路；推导了电磁计算的主要公式，引入并推导了高速无刷直流电动机的电流修正系数，结合实例进行了验证，获得比较满意的结果。

电动增压系统高速永磁无刷直流电机研究

由高速驱动电机与压气机组成的电动增压系统,空气经系统压缩进气缸参与燃烧以提升动力输出。但高速电机的高损耗密度和高频特性会引起永磁体高温退磁和绕组阻感变化,不利于系统长时间稳定工作。基于受阻感影响小的基波/三次谐波磁链复合信号设计了新型高速电机无位置控制策略。同时在电机设计时将提升三次谐波信噪比,减小转子径向力和涡流损耗作为优化目标,对极弧系数等电机结构参数进行了设计优化。采用三维温度场方法分析电机温升,发现不同阶段热量传播路径存在不同。样机性能实验显示系统负载运行动态响应迅速,有效降低动力迟滞;温升实验结果表明热平衡时永磁体温度远低于极限温度,可靠性提升;亦验证了热量传播路径的观点。

飞轮储能用高速永磁无刷直流电机的设计

基于高效率,减少转矩脉动的设计要求,对电机的设计特点进行了研究,设计出4极6槽结构,1.6k W,35000rpm的飞轮储能用高速永磁无刷直流电机的模型。利用Ansoft电磁场仿真软件RMxprt模块初步确立电机模型,进行基本参数和特性曲线的确定。然后,利用Maxwell 2D模块分别对其磁场分布、额定空载和负载进行有限元分析。结果表明,此电机结构设计合理,具有很强的实用性,为飞轮储能用高速永磁无刷直流电机的进一步分析和基于算法的优化提供了更加可靠的性能参数。

超高速微细切削电主轴内装式永磁无刷直流电机设计研究

在分析超高速微细切削电主轴内装式永磁无刷直流电机的设计特点的基础上,研究了超高速电主轴用永磁无刷直流电机结构及电磁设计方法。基于场路耦合有限元法分析了气隙长度和充磁方式对电机性能的影响;运用有限元分析软件Ansoft RMxprt模块建立电机二维有限元仿真模型,然后导入Maxwell 2D对电机的空载和负载特性进行仿真分析。仿真结果表明,超高速永磁无刷直流电机的设计合理,电机性能能够满足电主轴的使用要求。

一种高速无刷直流电机控制器研制

分析并确定了高速无刷直流电机驱动控制器主回路的导通方式。控制器是以专用芯片MC33035和MC33039来进行设计。位置反馈采用霍尔传感器,开关器件采用MOSFET管。设计有转速反馈闭环控制、正反转、过电流保护等。实验表明,系统运行良好,性能稳定,达到了预期的目标,具有一定的实用价值。

转子结构对高速无刷电机转子涡流损耗的影响

针对转子涡流损耗在高速电机中比较严重的问题,通过有限元分析研究了永磁体分块对转子涡流损耗的影响.分析表明:当永磁体周向宽度小于谐波磁场在永磁体中的透入深度时,永磁体分块能有效地减小永磁体中的涡流损耗;反之,永磁体分块会使永磁体中的涡流损耗增加.利用涡流磁场的屏蔽作用,在转子保护环和永磁体之间增加一层电导率高的铜片.尽管铜片中会产生涡流损耗,但该涡流产生的磁场抵消了气隙磁场的谐波分量,使永磁体、转子铁心以及保护环中的损耗显著减小,整体上降低了转子涡流损耗.