电动汽车盘式轮毂永磁电机设计

为了合理地设计盘式轮毂永磁电机,利用盘式永磁电机对电动汽车轮毂进行了研究.在对电动汽车特性要求以及电机结构、材料、特点分析的基础上,选用盘式无铁芯永磁同步电机作为电动汽车轮毂直驱电机.为选择理想的电机参数,通过理论分析的方法对轮毂式电动汽车总体动力性能进行分析计算,讨论了决定轮毂电机选择的电动汽车3项主要性能指标:最高车速、加速时间与最大爬坡度.根据电动汽车的性能要求,最终合理地确定了轮毂电动机的功率、转速与转矩,给定了轮毂电动机的主要参数,为轮毂盘式电机的设计提供了依据.

盘式无铁心永磁同步电动机设计

介绍了一种新型盘式无铁心永磁同步电动机的基本结构,探讨了这种电机的设计特点,给出了电机的主要尺寸确定方法,并利用有限元法(FEM)对电机磁场进行了分析。

航空用盘式绕组旋转式音圈电机的热应力与热变形分析

旋转式音圈电机由于体积小,安装方便,在航空航天上越来越多地被用来驱动小惯量负载在有限转角内运动。盘式绕组音圈电机结构上具有一定优势,因为其轴向尺寸小,还可以无约束自由转动。影响音圈电机期可靠工作的因素主要有两点,即应力和温升。本文对盘式绕组旋转式音圈电机不同工作状态下的热载荷进行了分析,并建模对其热应力和热变形进行了仿真计算,计算结果表明所选择材料可以满足音圈电机长期可靠工作要求。论文工作对工程实际具有很好的参考价值。

无铁心HALBACH阵列对盘式永磁同步电机控制性能的影响

从对无铁心绕组及Halbach阵列永磁磁钢自身性能特点的分析出发,分析了无铁心Halbach阵列对永磁同步电机控制性能的影响,并与传统永磁同步电机进行了对比分析。

基于RTW的圆盘位置PV控制方法研究

为提高由直流电机驱动的圆盘位置控制的准确性,在对对象的建模和分析的基础上,改进传统的PID控制结构,引入只对被控制量进行微分的比例-速度(PV)控制结构,以克服期望值不断变化对对象状态的影响;同时,考虑到微分环节会造成具有大惯性的圆盘对象的控制品质下降,引入一阶惯性环节,采用不完全微分的PV控制方法设计控制器;在所构建的基于RTW、能实现自动代码生成的实验平台上进行了全数字仿真和实物验证,结果显示控制过程无超调,调节时间短,验证了该方法的有效性。

飞行参数对导弹发动机羽流的影响

对导弹发动机在不同飞行条件下的羽流进行数值模拟,得到飞行参数对导弹发动机羽流的影响规律,为载机挂点设计和制定发射边界提供了相应的理论依据。计算结果表明,在相同飞行马赫数下随飞行高度的增加,导弹羽流边界随之增加;在相同飞行高度下随飞行马赫数的增加,导弹羽流边界随之减小,同时导弹羽流结构也随飞行条件变化而有很大的不同。数值模拟与地面试验结果一致,计算具有较高的可信度。

游梁式抽油机专用盘式异步电动机设计

针对抽油机负载特性要求,提出了以小功率专用盘式异步电动机替代传统的Y系列大功率异步电动机。基于功率密度与起动转矩方面优化设计了22 kW游梁式抽油机专用盘式异步电动机。利用有限元分析软件对该电机进行了仿真研究,结果表明,该22 kW电机能够满足游梁式抽油机起动转矩的要求,而且运行效率较高,可以取代目前游梁式抽油机使用的Y系列三相异步电动机。

应用步进电机实现机构可逆检测

针对传统引信隔爆机构动作单方向、一次性,动作可靠性无法检测的问题,提出了在安全和解除保险机构中采用步进电机来驱动隔爆转子,并通过机械触点和开关盘来实现机构的部分可逆检测,试验表明该设计环境适应性好,安全性和工作可靠性高,适用于低发射过载、外形尺寸较大的导弹引信。

盘式无铁心无刷直流电机控制系统仿真研究

针对无刷直流电机转矩脉动产生的原因,验证无铁心无刷直流电机在抑制转矩脉动上的优势,考虑盘式无铁心无刷直流电动机小电感的特点,提出一种基于降压斩波电路(Buck Chopper)的新型控制方式。给出了控制系统的整体方案,并在Simulink中进行了仿真,仿真结果表明,使用Buck斩波电路控制的盘式无铁心无刷直流电动机转矩脉动小,控制性能良好。

利用锁相环跟踪马达转速在微硬盘伺服写入中的应用

在众多与硬盘相关的技术中,硬盘伺服信息写入技术非常重要。在硬盘伺服信息写入的过程中要求磁碟转速要非常稳定。通过对硬盘主轴马达的反电动势与马达转速之间关系的分析,提出一种利用马达的反电动势信号跟踪马达转动速度变化,产生系统伺服写入时钟信号的方法。在此基础上建立适合的锁相环模型,根据实际情况选择参数并进行计算仿真。

基于永磁体轮廓设计的盘式永磁电机转矩优化

为解决轮毂驱动用盘式永磁同步电机的转矩波动问题,提出了一种新型的基于永磁体轴向轮廓设计的转矩优化方法。首先建立了能够计算任意永磁体轴向轮廓的气隙磁场与转矩解析模型;然后利用该解析模型将均值转矩、电磁转矩波动与齿槽转矩同时作为优化目标对转矩进行多目标优化,获得理想的永磁体轴向轮廓;最后通过有限元模型对此优化方法进行验证并与目前常用的正弦轮廓下转矩进行对比。结果表明:采用该方法对转矩进行优化可以在不增加永磁体用量的同时控制均值转矩优化前后不发生变化,并将总体转矩波动抑制在1.5%以内。

一种具有高转速的新型非接触式超声电机

提出并研制了一种具有高转速的新型非接触超声电机。建立了电机的驱动分析模型,仿真获得了输出力矩的特性。实验测试了样机定子的振动特性、电机转速和堵转力矩。其最高转速达到6 031 r/min,堵转力矩为3.5 mg.m。研究结果表明,理论分析和试验结果较吻合。

圆盘式行波压电马达的接触界面动力学分析及传动效率优化

圆盘式压电马达的定子被激发出行波后,用于驱动转子的摩擦界面上质点运动为三维斜椭圆,其中的径向分量将引起纯粹的摩擦损耗而导致传动效率降低。分析了圆盘型压电马达定子振动响应的运动学特性,提出定子齿可等效为基体加上附属齿形的复合结构振动;利用动态子结构和有限元法建立了考虑齿槽的定子振动方程,分析了定子齿驱动表面质点的运动特性,指出通过齿形参数设计可以减少径向运动分量的比例;以某特定圆盘压电马达定子为例,以接触界面的传动效率作为优化目标进行定子齿参数的设计,通过迭代得到了能够获得较好输出效率的参数组;通过数值仿真分析了最优参数下压电马达的输出特性,并与其他参数组下的输出特性进行分析和比较;最后加工了特定几组参数的中空型压电马达样机,验证了摩擦界面上径向滑动造成的损耗与定子齿形参数有关,在同样激励条件下的确可在最优参数组获得较好的输出效率。

硬盘主轴电机流体动压轴承的有限元分析

给出了具有螺旋槽的流体动压轴承的数字仿真结果．模型采用二维深度平均的雷诺方程，在Ｍａｔｌａｂ环境下开发出了有限元分析软件．该程序能够处理诸如开有内部流动循环孔的结构较复杂的流体轴承，并且灵活性好，适用于不同的设计需要，该程序还具有动态划分网格的能力．以一种耦合的轴承结构为例，说明该程序在流体轴承设计中的能力。

多层绕组盘式横向磁通永磁电机的设计优化

针对双层绕组盘式横向磁通永磁电机(DTFM)所存在的U型定子铁心内周向槽利用不充分、转矩密度和转矩品质较差等问题,本文提出了一种四层绕组DTFM。该电机在外径和槽满率不变的情况下,将U型定子铁心内齿径向向内移动一定距离并添加相应绕组匝数,充分利用了内周向槽,具有定子易加工、转矩密度和功率因数高等优点。首先,将该电机等效为盘式电机并推导功率尺寸方程;其次,对比分析了四层绕组DTFM与双层绕组DTFM的空间磁场强度分布、空载反电动势、转矩密度、转矩品质和功率因数等电磁特性,然后,利用响应面法与多目标粒子群算法相结合的优化策略,实现四层绕组DTFM的输出转矩和齿槽转矩优化;最后,基于多目标优化算法结果试制样机,并进行空载和负载实验分析,验证了所提样机的优越性和设计方法的可行性。

灰色PID控制在磁盘驱动控制系统中的应用研究

灰色预测是一种对灰色系统进行白化的算法,该算法需要的信息少、通用性强、计算量小。在磁盘驱动器控制系统中,采用灰色预测算法可以克服常规PID控制存在的滞后和超调的缺点。以灰色系统理论为基础,构造了灰色PID控制算法,对系统不确定部分建立灰色模型,进行灰色预测补偿。经仿真实验表明,该算法可以提高控制质量,获得较好的控制跟踪效果。

双定子盘式横向磁通永磁同步电机的原理分析与转矩脉动抑制

小型化是推动伺服电机技术进步的重要研究方向。通过研究提出具有转矩密度高、空间设计灵活优势的双定子盘盘式横向磁通永磁同步电机,实现电机设计的高度集成化,减小电机驱动系统体积。设计一台额定功率5.4 kW、额定转速3 000 r/min的双定子盘盘式横向磁通永磁同步电机,分析电机的主要电磁性能。为减小电机转矩脉动,提出齿极设计参数优化以及不对称定子盘结构两种手段,进一步研究不对称定子盘结构对电机转子结构强度的影响。实验验证了该电机的可行性以及主要性能参数。

永磁同步电机转子初始位置检测研究

通过分析了在未知转子初始位置的情况下直接启动永磁同步电动机所可能出现的现象。针对常用的通直流电把转子拉到指定位置的方法分析与实验,提出一种基于增量式光电编码器A,B脉冲信号来确定转子初始位置的算法。该算法通过DSP芯片的高速运算能力,可以在永磁同步电动机启动之前计算出转子的初始位置。实验表明该方法是简单有效的。

微硬盘驱动器的时变线性模型及其跟踪控制研究

引入磁头臂转动角度变量,建立音圈马达驱动器的时变线性系统模型,利用Lyapunov稳定性理论及线性矩阵不等式凸优化技术,通过设计状态观测器和反馈控制器,解决了该系统的跟踪控制问题。将此控制器与复合非线性控制器分别用于音圈马达驱动器的基本模型及本文的定常线性模型进行仿真比较,获得其优越性;最后将设计的控制器用于所设计的音圈马达驱动器的时变线性系统,获得跟踪速度快、跟踪精度高的效果。

腰椎间盘突出症神经根损害的肌电图检查分析

目的探讨神经电生理检查对腰椎间盘突出症患者神经根功能损害的诊断价值。方法2003年1月至2007年12月临床确诊为腰椎间盘突出症48例,男33例,女15例;年龄23～65岁,平均47.6岁;病史1周～1年;发病部位:L_(4-5)29例,L_5-S_18例,L_(4-5)并L_5-S_1 11例。对所有患者进行周围神经传导、F波、H反射及肌电图(electromyography,EMG),观察电生理检查对神经根受损程度和定位的准确性。结果48例患者的周围神经感觉传导均正常;周围神经运动传导检查除5例表现为复合肌肉动作电位(compound muscle action potential,CMAP)波幅降低外,其余基本正常。F波异常3例,H反射异常12例。病程超过2周的40例患者的相应神经根前支支配肌肉的EMG出现异常表现,其中15例腰部椎旁肌EMG异常。结论神经电生理检查可了解腰椎间盘突出症患者的神经根定位和神经功能状态,是辅助诊断腰椎间盘突出症的重要方法和判断神经损害程度的客观指标。