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轴径向静态偏心故障下外转子永磁发电机电磁转矩特性分析 被引量:2
1
作者 何玉灵 王世云 +4 位作者 孙凯 蒋梦雅 慈铁军 何敏 张娜 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期12-25,共14页
对外转子永磁发电机轴径向静态偏心故障下的电磁转矩特性进行了理论解析、仿真计算和实验验证。首先,在考虑齿槽效应影响条件下,引入磁导修正系数ε(θ),推导出轴径向静态偏心前后气隙磁密表达式,并考虑绕组分布情况,构建一种新型的永... 对外转子永磁发电机轴径向静态偏心故障下的电磁转矩特性进行了理论解析、仿真计算和实验验证。首先,在考虑齿槽效应影响条件下,引入磁导修正系数ε(θ),推导出轴径向静态偏心前后气隙磁密表达式,并考虑绕组分布情况,构建一种新型的永磁发电机轴径向静态偏心故障下相电流数学模型,在此基础上得到轴径向偏心下电磁转矩解析表达式。其次,通过有限元仿真计算得到外转子永磁发电机轴径向静态偏心下的电磁转矩波动特性。最后,在一台外转子永磁发电机上通过故障模拟实验实例印证了解析分析和仿真计算结果。结果表明:相较于正常情况,径向偏心时,电磁转矩以直流、二倍频、四倍频成分为主,随着偏心程度的加剧,电磁转矩的直流、二倍频、四倍频成分幅值将随着增大;轴向偏心时,电磁转矩谐波成分不变,随着偏心程度的加剧,各谐波成分幅值将随着减小。对外转子永磁发电机气隙偏心故障分析的一个重要补充,对此类问题的现场检测和鉴定具有参考价值。 展开更多
关键词 外转子永磁发电机 轴径向静态偏心 气隙磁密 相电流 电磁转矩 故障诊断
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宽转子无轴承开关磁阻电机的计及磁饱和径向力模型
2
作者 周云红 谭正一 +1 位作者 王东 李汉杰 《电机与控制应用》 2024年第2期90-102,共13页
针对无轴承开关磁阻电机现有的基于无磁饱和假设的数学模型只适用于未磁饱和工况的缺点,为宽转子单绕组无轴承开关磁阻电机建立了一种可以计及磁饱和影响的全周期径向力数学模型。首先依据该电机的磁场有限元分析结果,基于麦克斯韦应力... 针对无轴承开关磁阻电机现有的基于无磁饱和假设的数学模型只适用于未磁饱和工况的缺点,为宽转子单绕组无轴承开关磁阻电机建立了一种可以计及磁饱和影响的全周期径向力数学模型。首先依据该电机的磁场有限元分析结果,基于麦克斯韦应力法求出了径向力关于气隙磁密的表达式;然后对铁心材料的非线性磁化特性进行拟合,再根据该电机的等效磁路计算了计及磁饱和影响的气隙磁密;之后建立了该电机的径向力模型,并在对比分析了边缘气隙磁密和主气隙磁密对径向力的影响后,对所建径向力模型进行简化,以减小计算量和复杂度。最后利用三维有限元分析进行验证,结果表明所建径向力模型对该电机未磁饱和、部分磁饱和以及完全磁饱和工况均适用。计及磁饱和的全周期径向力模型的建立,可以为电机运行特性分析、本体优化设计以及控制策略研究提供更准确的理论参考。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 无轴承电机 宽转子 径向力模型 磁饱和 全周期
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气隙固定磁通可调型永磁调速器极槽配合分析
3
作者 李毅搏 黄家才 朱志莹 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2023年第1期74-80,共7页
为了提升永磁调速器的输出转矩,并简化其调速过程中所需机械操动机构,将开槽导体转子结构和机械调磁方法相结合,提出了一种气隙固定磁通可调型永磁调速器.首先,分析新型永磁调速器的结构特征和运行原理;然后,基于理论模型和有限元法分... 为了提升永磁调速器的输出转矩,并简化其调速过程中所需机械操动机构,将开槽导体转子结构和机械调磁方法相结合,提出了一种气隙固定磁通可调型永磁调速器.首先,分析新型永磁调速器的结构特征和运行原理;然后,基于理论模型和有限元法分析影响其基本电磁特性的关键因素,重点研究永磁极数与导体转子槽数之间的配合问题,并获取多种极槽配合情况下输出转矩滑差特性以及转矩脉动情况;最后,以输出转矩最大、转矩脉动最小为目标,获取最优极槽配合方案,并制造原理样机,得到其调速特性、功率、损耗和效率.结果表明:每对极导体转子槽数为奇数时,转矩脉动小;每对极导体转子槽数为偶数时,转矩脉动较大,并且随着每对极导体转子槽数的增加,转矩脉动降低. 展开更多
关键词 永磁调速器 极槽配合 理论模型 有限元方法 笼型转子 转矩特性
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基于解析模型的永磁同步电机优化设计
4
作者 朱托 李正 +1 位作者 张凯 李孜 《电子科技》 2023年第3期69-75,86,共8页
永磁同步电机的电磁转矩和涡流损耗是两个重要指标,在体积等限制条件下,有效提高电磁转矩并降低转子涡流损耗是电机设计的关键。针对这个问题,文中采用解析法,分别计算电磁转矩和涡流损耗,并采用粒子群优化算法,对电机尺寸参数进行优化... 永磁同步电机的电磁转矩和涡流损耗是两个重要指标,在体积等限制条件下,有效提高电磁转矩并降低转子涡流损耗是电机设计的关键。针对这个问题,文中采用解析法,分别计算电磁转矩和涡流损耗,并采用粒子群优化算法,对电机尺寸参数进行优化设计。解析模型包括电枢反应磁场和空载磁场模型。在计算涡流损耗时考虑涡流反应、永磁体周向分段等,优化算法的目标函数并使用权值将多目标转换成单目标。通过解析解与时步有限元数值解的对比可看出,解析解的误差在2%左右。参数影响分析的响应面显示,在定子绕组节距为25°时,电磁转矩和涡流损耗相关性一致。优化迭代结果显示,优化设计降低了76%的平均涡流损耗、22%的平均电磁转矩和68%的电磁转矩波动。 展开更多
关键词 表贴式永磁同步电机 解析模型 扩散方程 转子涡流损耗 磁转矩 有限元分析 粒子群优化 电机设计
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笼型异步磁力耦合器机械特性与试验 被引量:13
5
作者 葛研军 袁直 +2 位作者 贾峰 杨均悦 周凯凯 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期68-74,共7页
为有效解决目前机械传动系统中选用电机时功率裕度过大而普遍存在的能源利用效率较低问题,提出一种基于三相异步电机鼠笼转子的异步磁力耦合器(squirrel cage asynchronous magnetic coupler,SCAMC)。结合SCAMC具体结构特点,采用标量磁... 为有效解决目前机械传动系统中选用电机时功率裕度过大而普遍存在的能源利用效率较低问题,提出一种基于三相异步电机鼠笼转子的异步磁力耦合器(squirrel cage asynchronous magnetic coupler,SCAMC)。结合SCAMC具体结构特点,采用标量磁位法及二维场边界条件,建立气隙磁场数理模型;在气隙磁通密度中引入时间变量,推导出感生电流随时间变化的表达式;基于电流叠加性,将笼条电流折算到转子表面,并沿圆周方向对感生电流所形成的洛伦兹力进行积分,建立了SCAMC的电磁转矩模型。基于上述理论及技术基础,设计并制造出一台37 k W SCAMC样机,并对其机械特性进行理论计算、仿真验证及试验测试。结果表明:转差率相同时,所得的仿真及试验数据与理论计算值相比,误差不超过5%;SCAMC与同容量的三相异步电机相比,线性工作区更宽,过载能力更强,但其机械特性偏软,可有效缓解负载对电机的冲击。该研究可为磁力耦合器在大惯量、难启动及经常性过载机械设备中的应用提供参考。 展开更多
关键词 机械化 模型 试验 磁力耦合器 鼠笼转子 机械特性 电磁转矩 标量磁位
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考虑偏心及绕组耦合的无轴承永磁同步电机建模 被引量:20
6
作者 孙晓东 陈龙 +3 位作者 杨泽斌 朱熀秋 左文全 施凯 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期63-70,共8页
在阐述无轴承永磁同步电机转子悬浮机理的基础上,根据电机磁路原理,建立了无轴承永磁同步电机电感矩阵解析模型。基于该解析模型和电磁场虚位移原理,推导了无轴承永磁同步电机的较为精确的数学模型。该解析模型充分考虑了转子偏心以及... 在阐述无轴承永磁同步电机转子悬浮机理的基础上,根据电机磁路原理,建立了无轴承永磁同步电机电感矩阵解析模型。基于该解析模型和电磁场虚位移原理,推导了无轴承永磁同步电机的较为精确的数学模型。该解析模型充分考虑了转子偏心以及两套绕组的耦合关系,能有效地描述电机产生的径向悬浮力和电磁转矩。为了验证该模型的正确性和可行性,在一台表面贴装式无轴承永磁同步电机上进行了的实验研究。实验结果表明利用该模型能够有效地提高无轴承永磁同步电机稳定悬浮运行的稳态精度和动态响应速度。 展开更多
关键词 无轴承电机 永磁同步电机 径向悬浮力 电磁转矩 建模
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基于通用选择性分数重复控制的磁悬浮转子谐波电流抑制 被引量:10
7
作者 崔培玲 张国玺 +2 位作者 刘志远 许涵 韩邦成 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期165-172,共8页
在磁悬浮转子系统中,转子的质量不平衡和传感器误差不可避免地会产生谐波电流,由此产生谐波振动。重复控制是一种消除控制系统周期性扰动的方法,传统的重复控制器等效地补偿所有谐波频率分量。然而,在磁悬浮转子系统中,谐波电流中低次... 在磁悬浮转子系统中,转子的质量不平衡和传感器误差不可避免地会产生谐波电流,由此产生谐波振动。重复控制是一种消除控制系统周期性扰动的方法,传统的重复控制器等效地补偿所有谐波频率分量。然而,在磁悬浮转子系统中,谐波电流中低次谐波成分通常表现为主导谐波。针对这些问题,提出了一种基于通用的选择性分数阶重复控制的磁悬浮转子系统的谐波电流抑制方法,建立了kn+i阶离散周期序列的内模。通过引入具有独立控制增益的并联重复控制结构,并根据具体谐波幅值大小调整每个支路控制器增益,加快了系统的瞬态响应速度;采用分数延迟滤波器实现了抑制低次主导谐波时的频率的自适应,给出了系统稳定性判据。在磁悬浮转子系统中验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 磁悬浮转子(MSR) 谐波电流抑制 重复控制 内模
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一种四自由度复合结构无轴承开关磁阻电机及绕组优化设计 被引量:5
8
作者 刘泽远 蔡骏 杨艳 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期49-61,共13页
基于径向磁轴承(radial magnetic bearing,RMB)偏置绕组和开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)电枢绕组的共绕组结构形式,提出一种四自由度复合结构无轴承开关磁阻电机(hybridstructure bearingless switched reluctance motor... 基于径向磁轴承(radial magnetic bearing,RMB)偏置绕组和开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)电枢绕组的共绕组结构形式,提出一种四自由度复合结构无轴承开关磁阻电机(hybridstructure bearingless switched reluctance motor,HBSRM)。其旋转控制与SRM相同,悬浮控制与磁轴承相似,且旋转和悬浮可独立解耦控制。详述HBSRM结构和原理的基础上,基于等效磁路方法,推导了其悬浮力模型。为消除上述HBSRM的悬浮力不均衡和耦合问题,提出了一种新型绕组结构形式,新结构悬浮力模型和有限元仿真结果均证明了其有效性。给出了新结构绕组的优化设计方法,引入了一个电源压降系数,以考虑RMB部分等效偏置绕组感应电动势导致的SRM部分等效绕组端电压的下降,并给出了各绕组匝数计算公式和优化设计过程,有限元仿真证明了该方法的正确性。 展开更多
关键词 无轴承电机 开关磁阻电机 径向磁轴承 悬浮力模型 绕组结构 优化设计
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磁悬浮轴承-转子-基础系统的耦合动力学模型 被引量:6
9
作者 张薇薇 胡业发 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第11期137-139,共3页
建立了磁悬浮轴承-转子-基础系统完整的机电耦合动力学模型。除了人们通常考虑的陀螺效应、控制系统的电学微分方程、传感器与磁轴承非共点安装对系统性能的耦合影响外,着重考虑和增加了基础横向振动对系统动态特性的影响,该模型可用于... 建立了磁悬浮轴承-转子-基础系统完整的机电耦合动力学模型。除了人们通常考虑的陀螺效应、控制系统的电学微分方程、传感器与磁轴承非共点安装对系统性能的耦合影响外,着重考虑和增加了基础横向振动对系统动态特性的影响,该模型可用于五自由度磁悬浮轴承-转子-基础系统的机电耦合动力学性能研究。 展开更多
关键词 磁悬浮转子 基础运动 动力学模型
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永磁同步电机直接转矩控制新型建模方法 被引量:3
10
作者 秦英 朱熀秋 张丽 《微特电机》 北大核心 2015年第7期89-91,95,共4页
传统的永磁同步电机直接转矩控制系统中依据电压模型法计算求得定子磁链Ψs在两相静止坐标系中的α,β分量Ψsα,Ψsβ,进而计算出定子磁链位置角θse,从而实现了定子磁场定向。应用该方法计算求得的定子磁链位置角θse,其准确度受定子... 传统的永磁同步电机直接转矩控制系统中依据电压模型法计算求得定子磁链Ψs在两相静止坐标系中的α,β分量Ψsα,Ψsβ,进而计算出定子磁链位置角θse,从而实现了定子磁场定向。应用该方法计算求得的定子磁链位置角θse,其准确度受定子电阻Rs的影响,在电机实际运行过程中,由于发热等原因将会造成Rs的数值发生变化,非定值,因此该方法计算求得的定子磁链位置角θse存在一定的误差。建立了基于转子磁场定向的永磁同步电机直接转矩控制的数学模型,该数学模型在转子磁场能够精确定位的基础上加上转矩角δ,即能够实现对定子磁场的精确定位,避免了由于电机自身参数变化造成的计算误差,为进一步提高电机的控制精度提供了理论基础。该数学模型为永磁同步电机直接转矩控制的仿真研究、实验研究及结构设计提供了理论依据。仿真和实验结果表明基于转子磁场定向的永磁同步电机直接转矩控制的数学模型具有较高的准确性和一定的可行性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 直接转矩控制 数学模型 转子磁场定向
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磁悬浮转子的温度场测量与三维数字模型建立 被引量:1
11
作者 王晓光 黄庆裕 +2 位作者 胡业发 江征风 周祖德 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期395-400,共6页
磁悬浮转子的结构设计对其工作温度的高低及分布有很大影响。研究其工作温度场与结构设计之间的关系,建立三维的磁悬浮转子温度场的数字模型,可为磁悬浮转子系统的结构设计提供可靠的依据,并且为研究温度对磁悬浮转子工作特性的影响建... 磁悬浮转子的结构设计对其工作温度的高低及分布有很大影响。研究其工作温度场与结构设计之间的关系,建立三维的磁悬浮转子温度场的数字模型,可为磁悬浮转子系统的结构设计提供可靠的依据,并且为研究温度对磁悬浮转子工作特性的影响建立进一步研究的平台。以高速磁悬浮铣削转子为实例,利用红外热像仪测量它空载旋转时温度场分布,用计算机图像处理软件,从红外热像图中获取该温度场的温度值数据,通过滤波及数据处理在二维红外热像图形基础上建立了磁悬浮转子三维温度场的数字模型。在此基础上,研究了磁悬浮转子结构设计对温度场的影响。 展开更多
关键词 磁悬浮转子 红外图像 温度场 滤波 数字模型
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双转子永磁同步电机模型预测转矩控制 被引量:1
12
作者 钟义长 刘婷 +1 位作者 谢卫才 罗宣怡 《微特电机》 2020年第2期38-41,共4页
为了减少传统模型预测转矩控制(MPTC)计算复杂、权重因子选择对最优矢量的选取影响较大等问题,研究了一种改进的控制方法。该方法利用转矩与磁链对双转子永磁电机的参考电压矢量进行了预测,并通过对参考电压矢量所在扇区的判断将备选矢... 为了减少传统模型预测转矩控制(MPTC)计算复杂、权重因子选择对最优矢量的选取影响较大等问题,研究了一种改进的控制方法。该方法利用转矩与磁链对双转子永磁电机的参考电压矢量进行了预测,并通过对参考电压矢量所在扇区的判断将备选矢量由传统的7个减至2个,减少了计算量;同时,构建了无权重因子的电压目标函数,进一步提高了系统的运算能力。仿真与实验表明,采用改进的MPTC控制时,双转子永磁电机系统转速波动会有所减少,验证了控制方法的有效性与可行性。 展开更多
关键词 双转子永磁同步电机 模型预测转矩控制 参考电压矢量 目标函数 权重因子
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外转子永磁同步电动机的分析与设计 被引量:5
13
作者 黄光建 吴帮超 方超 《防爆电机》 2017年第1期6-9,13,共5页
设计了一款167r/min、36槽30极、11.6k W的外转子永磁同步电动机。利用ANSYS/Maxwell有限元分析软件建立了该款电动机的二维有限元仿真模型,对齿槽转矩、定转子气隙磁场、输出转矩进行了仿真,对径向力波进行了分析,结果表明该款电动机... 设计了一款167r/min、36槽30极、11.6k W的外转子永磁同步电动机。利用ANSYS/Maxwell有限元分析软件建立了该款电动机的二维有限元仿真模型,对齿槽转矩、定转子气隙磁场、输出转矩进行了仿真,对径向力波进行了分析,结果表明该款电动机的力波次数均为0,有利于降低电动机的振动与噪声。在工程实践上具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 外转子永磁同步电动机 电磁设计 齿槽转矩 气隙磁场 径向力波
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磁阻反应式有限转角电机特性分析 被引量:3
14
作者 陈益广 刘均喜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期19-25,共7页
介绍了磁阻反应式有限转角电机的主要结构及工作原理。由于其独特的不对称结构,必须进行三维电磁场仿真分析。通过仿真,分别得到磁链、电感、转矩与电流和转子位置角的三维曲面图,建立相关数据库,并分析了电机的静态特性。根据非线性磁... 介绍了磁阻反应式有限转角电机的主要结构及工作原理。由于其独特的不对称结构,必须进行三维电磁场仿真分析。通过仿真,分别得到磁链、电感、转矩与电流和转子位置角的三维曲面图,建立相关数据库,并分析了电机的静态特性。根据非线性磁参数法,建立了电机的数学模型。将电机的磁化曲线数据ψ(i,θ)转变为i(θ,ψ)的形式,代入数学模型中。再采用四阶Runge-Kutta法和有限元法求解电压平衡方程和机械运动方程,得到线圈电流、转矩、转子位置角等参数的动态特性曲线。并进行了静态转矩和动态特性实验。将实验结果与仿真结果进行比较,结果证明了求解方法的正确性。 展开更多
关键词 磁阻反应式有限转角电机 有限元法 三维电磁场仿真 动态特性
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基于有限元模型的开关磁阻电机转子静态偏心对电磁转矩影响研究
15
作者 卢承领 张刚 +1 位作者 杜成涛 方杰 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 CAS 2017年第1期59-62,70,共5页
分析了SR电机运行原理和转子静态偏心模型,建立了SR电机的相电流、旋转角度与电磁转矩之间的数学模型。借助有限元建模软件,通过数学模型之间的参数关系设定SR电机的初始值。通过在SR电机转子静态偏心的不同条件下,采集电磁转矩输出误差... 分析了SR电机运行原理和转子静态偏心模型,建立了SR电机的相电流、旋转角度与电磁转矩之间的数学模型。借助有限元建模软件,通过数学模型之间的参数关系设定SR电机的初始值。通过在SR电机转子静态偏心的不同条件下,采集电磁转矩输出误差,得出了轴心偏离值变大的同时输出电磁转矩偏差变大,电机运行呈现不规律性,任由其继续发展会导致严重故障的结果。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 转子不平衡 有限元建模 电磁转矩
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双转子永磁同步电机的磁路建模和磁场分析 被引量:2
16
作者 赵锋辉 《电气传动自动化》 2013年第4期5-10,共6页
为了研究双转子永磁同步电机的设计方法,对电机定子中异向旋转的耦合磁场进行了分析。引入定子铁心径向磁阻和切向磁阻,建立电机的等效磁网络模型,将双转子异向旋转产生的并联磁路和串联磁路交替问题简化为单一的并联磁路问题,得到电机... 为了研究双转子永磁同步电机的设计方法,对电机定子中异向旋转的耦合磁场进行了分析。引入定子铁心径向磁阻和切向磁阻,建立电机的等效磁网络模型,将双转子异向旋转产生的并联磁路和串联磁路交替问题简化为单一的并联磁路问题,得到电机的磁场分析方法。在内外转子上采用不同材料的永磁体,通过优化内外转子半径比,使两个转子产生等大反向的转速和电磁转矩。最后通过有限元分析方法验证了这种设计方法和等效磁网络模型的有效性。 展开更多
关键词 双转子永磁同步电机 等效磁网络模型 径向磁阻 切向磁阻 有限元分析
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高速磁悬浮转子功率测试原理与技术
17
作者 王晓光 戴迎宏 《湖北工业大学学报》 2007年第4期43-46,共4页
分析了现有的电动机测功机不能用于高速磁悬浮转子测功的原因,提出了一种新型的能适用于高速磁悬浮转子的测功方法.此测功机采用非接触式加载——永磁涡流加载,可以避免机械轴承和联轴器的速度极限的限制.介绍了测功原理和永磁涡流加载... 分析了现有的电动机测功机不能用于高速磁悬浮转子测功的原因,提出了一种新型的能适用于高速磁悬浮转子的测功方法.此测功机采用非接触式加载——永磁涡流加载,可以避免机械轴承和联轴器的速度极限的限制.介绍了测功原理和永磁涡流加载器的工作机理,并对永磁涡流加载器中气隙磁场进行分析和对转子制动转矩的进行计算.最后讨论了高速测功机设计制造中的关键问题. 展开更多
关键词 高速磁悬浮转子 功率测试 永磁涡流加载 制动转矩
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基于磁悬浮控制力矩陀螺的航天器姿态高精度高带宽测量方法 被引量:4
18
作者 王华 王平 +1 位作者 任元 陈晓岑 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期451-460,共10页
针对航天器姿态测量精度和带宽之间相互制约问题,提出一种基于磁悬浮陀螺的航天器姿态高精度、高带宽测量方法。根据刚体动力学和坐标变换原理建立磁悬浮转子径向转动合外力矩模型。在框架静止条件下,通过实时检测磁悬浮控制力矩陀螺(MS... 针对航天器姿态测量精度和带宽之间相互制约问题,提出一种基于磁悬浮陀螺的航天器姿态高精度、高带宽测量方法。根据刚体动力学和坐标变换原理建立磁悬浮转子径向转动合外力矩模型。在框架静止条件下,通过实时检测磁悬浮控制力矩陀螺(MSCMG)中的磁轴承电流、磁悬浮转子位移,计算出磁悬浮转子径向转动所受合外力矩以及磁悬浮转子径向偏转信息,间接得到航天器运动对磁悬浮转子径向转动作用力矩,进而求出航天器单轴姿态角速度和姿态角加速度。不同带宽下的仿真结果表明,本测量方法能同时检测出航天器单方向的姿态角速度和角加速度,并且满足高精度高带宽要求。 展开更多
关键词 磁悬浮控制力矩陀螺 磁悬浮转子径向力矩模型 姿态测量 高精度 高带宽
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磁悬浮飞轮用新型异极性永磁偏置径向磁轴承 被引量:4
19
作者 王曦 石泳 +4 位作者 樊亚洪 张健 杨磊 李丽君 杨胜 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1457-1464,共8页
为满足应用于航天器姿控、储能的磁悬浮飞轮采用的扁平构型或高转速转子需求,提出了一种新型异极性永磁偏置径向磁轴承,具有轴向长度短、结构紧凑的优点,有利于扁平转子或高速转子的磁悬浮控制。在新型径向磁轴承磁路分析的基础上,通过... 为满足应用于航天器姿控、储能的磁悬浮飞轮采用的扁平构型或高转速转子需求,提出了一种新型异极性永磁偏置径向磁轴承,具有轴向长度短、结构紧凑的优点,有利于扁平转子或高速转子的磁悬浮控制。在新型径向磁轴承磁路分析的基础上,通过应用于50 Nms反作用飞轮的设计实例,经仿真分析,校验了新型径向磁轴承的基本性能;并与传统同极性永磁偏置径向磁轴承进行了比较,验证了新型径向磁轴承的优点。 展开更多
关键词 磁悬浮飞轮 异极性 永磁偏置 径向磁轴承 高速转子 扁平转子
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磁悬浮控制敏感陀螺转子前馈解耦内模控制 被引量:8
20
作者 夏长峰 蔡远文 +2 位作者 任元 武登云 王英广 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期480-488,共9页
磁悬浮控制敏感陀螺以洛伦兹力磁轴承(LFMB)为力矩器驱动转子偏转。针对磁悬浮控制敏感陀螺转子径向转动自由度间存在耦合的问题以及转子偏转高精度快响应要求,提出一种前馈解耦内模控制方法。根据洛伦兹力磁轴承的工作原理建立了转子... 磁悬浮控制敏感陀螺以洛伦兹力磁轴承(LFMB)为力矩器驱动转子偏转。针对磁悬浮控制敏感陀螺转子径向转动自由度间存在耦合的问题以及转子偏转高精度快响应要求,提出一种前馈解耦内模控制方法。根据洛伦兹力磁轴承的工作原理建立了转子偏转动力学模型,并设计了前馈解耦矩阵实现转子径向偏转解耦,在此基础上,采用二自由度内模控制器(2-DOF IMC)对转子进行高精度快响应偏转控制。MATLAB仿真结果表明所提出的控制方法可有效实现对陀螺转子偏转的完全解耦,且转子偏转响应时间较交叉PID算法减少57.1%,受0.1sin(2πt)°正弦信号扰动影响产生的偏转波动幅值较交叉PID算法减少76%。 展开更多
关键词 磁悬浮控制敏感陀螺 洛伦兹力磁轴承(LFMB) 径向偏转 前馈解耦 二自由度内模控制
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