反电势法在大功率无位置传感器BLDCM上的实现

针对基于反电势法控制的大功率无位置传感器BLDCM在大功率输出时碰到的问题提出了曲线拟合法,在分析反电势波形的基础上提出了超前滞后换相的校正方法,并通过实验验证了控制方法的可行性。

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。

低电压大功率直流电机驱动器

采用IRF3808场效应管作为功率输出器件,基于直流电机的H桥脉宽调制(PWM)控制原理,设计了一款专门针对低电压大功率直流电机的电机驱动器。该驱动器提供死区时间生成逻辑,仅需一路PWM输入信号便可实现电机的正、反转及调速控制。试验测试表明,该驱动器具有工作电压低,输出功率大的特点,且其四个桥臂通过死区生成电路可共享一个PWM输入信号,从而能够简化驱动软件的设计。

高可靠航空永磁无刷直流电机伺服控制系统设计

针对航空机电作动器高可靠性要求,设计了一套永磁无刷直流电机伺服控制系统,详细介绍了系统构型、关键参数设计和保护电路设计。采用电气隔离方式,实现了电机功率驱动部分和算法控制部分的隔离,抑制了故障蔓延。通过设计电机过/欠压保护、电流保护和软启动保护工作机制,实现了电机驱动的高可靠性工作。实验结果表明,所设计的永磁无刷直流电机伺服控制系统功能性能完善、信号采集精度高、电机保护机制完备,具有很高的可靠性和实用性。

一种小功率高温无刷直流电动机驱动器设计

设计了一种能够在高温环境下工作的小功率无刷直流电动机驱动器。驱动器逻辑部分采用高性能的单片机,开关主电路中采用特殊结构,省去了功率器件的驱动芯片,整个驱动器只需一个外部电源。驱动器具有开环调速和恒功率运行等控制功能。实验结果表明该驱动器可在150℃高温环境下稳定运行。

数字控制无刷直流电动机的驱动器硬件设计

介绍了一种基于数字控制的小功率无刷直流电动机(BLDCM)的功率驱动器硬件设计,包括电源、霍尔位置传感器电路、基于高速光耦的控制信号隔离调理电路、驱动电路及其芯片IR2130、以电力MOSFET为功率器件的逆变主电路、电流采样、保护电路设计等。给出了各部分设计电路图,分析了设计思路和原理。经过微控制器开环驱动运行,结果表明,各部分输出波形满足无刷直流电动机运行要求,电机运行平稳、可靠。

基于磁链补偿偏差解耦的大功率感应电机直流预励磁起动方法

针对大功率感应电机起动时会出现较大冲击电流,转矩响应较慢,造成电网、电机和开关器件的损害等问题,分析其起动电流过大的主要原因,提出一种基于磁链补偿偏差解耦的感应电机直流预励磁起动方法,通过预励磁对励磁电流和转矩电流进行设定,使电机起动前提前建立励磁磁场,整个动态过程中利用磁链误差补偿来保持磁链的稳定,偏差解耦可以很好地保证对励磁和转矩的控制。仿真结果表明,该方法能够使旋转磁链快速稳定地建立,实现整个控制系统的良好解耦效果,能有效地减小起动电流,对尖峰电流的抑制效果明显,并且转矩有较快的响应速度。

基于DSP的无位置传感器无刷直流电机控制系统设计

介绍了一种无位置传感器BLDCM控制系统,该系统以TI的TMS320LF2407A作为控制芯片,对较大功率情况下的MOSFET驱动电路、电流保护、抑制不导通相退磁等进行了讨论。

高功率密度永磁无刷直流电动机

提出了一种新型的车用高功率密度稀土永磁无刷直流电动机。该电机的定子为机座内壁通水冷却结构。其特点在于 :电机的密度高 ,气隙磁场的方波形状好。文章从提高功率密度的角度介绍电机本体的独特结构 ,并用有限元方法对磁场分布和电枢反应进行了分析计算 ,以验证理论分析。

一种高功率密度电机驱动器的设计实现

针对车载驱动领域对低压小体积大电流电机驱动器的实际需求,设计实现了基于TI的TMS320F2812为主控单元,以增量式编码器、小阻值大功率采样电阻为电机速度及电流采集单元,以低压小封装大电流MOSFET为功率驱动单元的低压高功率密度电机驱动器。详细介绍硬件设计方案,通过高密度PCB设计及相关结构工艺设计,并配合相关的速度嵌套分段控制及参数检测程序,提高了驱动器的集成度及可靠性。以额定电流为20A的直流伺服电机为测试电机,测试表明:系统运行稳态精度较高,加载响应稳定可靠。

测井仪器中几种电动机的性能比较与选型研究

文章介绍了作为井下测井仪器液压动力系统中动力源-电动机的种类、工作的基本原理,分析比较了几种电动机在井下测井仪器中应用的性能优缺点、选型及应用的发展趋势。

带有刷直流电机的家电产品骚扰功率应对策略

针对带有刷直流电机的家电产品因电机换向而引起电磁兼容项目骚扰功率测试不合格问题,分析了电机换向时火花的成因,指出了当前电子滤波理论设计在抑制骚扰功率时的局限性以及建立电机骚扰功率电路模型的复杂性。综合考虑了骚扰功率测试时遇到的多种场合下的频点和测试幅值超标情况,提出了相对应的控制策略,并对控制策略进行了理论分析。最后,通过实际试验给出了采用该策略后家电产品骚扰功率抑制的改善效果。研究结果表明,通过采用所提出的控制策略对家电产品设计人员快速、有针对性地改进电机电磁兼容设计、降低骚扰辐射具有指导作用。

航空电机及控制器的温度场仿真分析

对一种航空用高功率密度无刷直流电机,建立电机和控制器一体的三维热仿真模型。根据电机系统内部热交换及传热学相关理论,确定系统内散热系数与热边界条件,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对建立的热仿真模型进行温度场仿真与分析,得到了不同环境温度变化情况下电机和控制器的温度场分布和温度对时间变化的曲线。经与试验得到数据进行对比分析,验证了仿真的准确性。这对电机和控制器的设计与温度场计算提供了依据。

大功率直流电机速度伺服系统的设计与实现

基于增强型51单片机STC12C5A60S2、高压半桥控制芯片L6384、高压N沟道增强型场效应管IXFK150N10,设计并实现了一种新型大功率直流电机闭环速度伺服系统。实验表明,该系统具有硬件电路简单、驱动能力强等特点,能在智能车、移动机器人等多种应用中发挥作用。

模块式动态地层测试器井下大功率电机供电系统设计

模块式动态地层测试器井下电机工作特点是电流大,工作状态会突变,电机工作状态的变化容易引发仪器发生故障。通过遥传建立的电源数据反馈,将地面程控电源和井下50V电源有机结合,保障井下50V电源负载变化时电机能稳定工作在50V电压下;井下电源保护电路以及地面程控电源的自动调节系统保证井下50V电源输出电压急剧升高时开关导通,通过减少地面程控电源电压的输出以及加大井下电流2个手段保证50V电压输出至可控的范围内。大功率供电系统方案已经成功应用在模块式动态地层测试系统中,试验和测试表明,该设计完全满足井下大功率电机供电的需求。

基于实验教学复用的大功率电机实验台的设计与实现

研制了一套HZDJ-2型电机学及电力拖动综合实验台,该电机实验台为电机学和电力拖动控制系统两门课程提供实验教学复用的大功率机组实验教学平台,能够实现各类电机稳态运行和特性测定,以及各类传统电力拖动系统控制规律和静、动态性能测定等实验内容。电机实验台自主设计了大功率电机驱动电源、可组合的电机机组以及集成式可调交直流RLC负载箱,采用了一系列新技术和新方法,使得其在实验内容设计和实验规模方面,相较于国内同类实验设备处于领先地位。该电机实验台的设计与实现方法在电气工程专业本科教学改革中具有较好的借鉴和推广价值。

高功率密度电机换相过程中磁场特性研究及优化

针对高电磁负荷特性的高功率密度无刷直流电机换相过程运行特点,通过对三相六状态控制模式下电机运行的工况分析,推导出换相过程的电路方程,建立计及两相导通过程和换相重叠过程的高功率密度电机场-路耦合时步有限元数学模型,模型计算结果与实验数据对比,验证了该模型的正确性。进一步研究了高功率密度电机换相过程中的电磁特性,并针对转子位置角、极弧系数大小和极弧中心偏移量对电磁特性的影响进行定量分析,提出了合理的优化方案,降低了高功率密度电机气隙磁场高次谐波对电机的影响。研究结果对高功率电机设计与优化具有一定的参考意义。

大功率直流无刷电机驱动器的实现

提出了一种基于1112103和MC33035的大功率无刷直流电机驱动器设计方案。该方案主要涉及核心控制电路的构成、功率部分驱动电路的设计。该驱动器通过MC33039实现转子位置信号的检测和转速的闭环控制。实验证明，该驱动器在驱动10～50V无刷直流电机时，持续电流可达到10A，有较高的运行精度且稳定可靠。

高功率密度永磁无刷直流电机铁耗计算分析

针对高功率密度永磁无刷直流电机铁心损耗的计算方法及其对电机参数设计的影响,对比分析了几种计算方法的结果,提出的基于磁密波形的正交分解-傅里叶分解法的计算结果最接近实测值。基于此方法,研究了3200W样机定子铁心损耗密度的分布及铁心损耗随负载转矩和转速的变化规律。结果表明定子铁心损耗的分布与磁密分布具有相似性;选用2对磁极和35WW230硅钢片材料,使得涡流损耗和磁滞损耗随转矩和转速变化的曲线交点分别出现在额定转矩和额定转速之后。对于高功率密度永磁电机,避免齿部磁密过分饱和、选用较小极对数和涡流效应较小的硅钢片材料,可减小额定工况下的铁心损耗,提高电机工作效率。