基于无传感器检测方法的机械系统扭振试验研究

为了研究无传感器检测方法用于机械系统扭转振动检测的机理及效果,建立了一个由感应电动机驱动,以直流发电机为负载的轴系扭振模拟试验台。通过控制发电机负载回路的快速通断产生轴系扭转振动,利用Hilbert变换包络谱提取电流信号中的故障信息,并与电涡流位移传感器拾取的横向振动信号进行了比较。试验和分析结果表明,电机驱动设备的机械故障信息主要以扭转振动方式耦合到定子电流中,相对于横向振动检测,无传感器检测方法更适合机械系统的扭转振动故障检测与诊断。

永磁同步电机转子位置的无传感器检测

永磁同步电机的矢量控制系统由永磁同步电机、功率变换器、控制器以及位置和转速估计等环节组成，而位置和转速估计在很大程度上影响着整个系统的运行特性和控制精度。本文研究了无位置传感器的情况下对永磁同步电动机的转子磁极位置的检测方法，着重研究了静止和低速状态下的无位置传感器的转子磁极位置检测方法。

感应电机无传感器检测的一种新方法

基于阻抗、谐波分析和数字信号处理技术 ,提出了感应电机无传感器检测的谐波导纳法 ,并成功地应用于电机转速检测 .提出的方法利用谐波导纳提取转速信息 .基于导纳测量和快速傅里叶变换频域内插算法 ,给出了一种获得谐波导纳的计算方法 .由于导纳定义为电流和电压之比 ,是电机系统固有的属性 ,不依赖于电流或电压本身 ,因而有强的抗干扰能力 .实验研究结果证实了其有效性 ,特别是在传统的电流法失效的情况下 ,应用谐波导纳法仍能提取令人满意的转速谐波 .

永磁同步电动机的无传感器检测方法

永磁同步电动机PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)的无传感器检测方法主要分为两大类:基于基波模型响应的方法和高频信号注入法。然而无论采取哪种方法都不能满足PMSM在全速范围下的转角和速度检测。前种检测方法对电机的参数变化敏感,鲁棒性差,当电机处于深度调节时,此种检测方法因转速过低而导致检测失败。后种检测方法可以在低速甚至零速下检测,但其动态性能有限,当电机突加或突减负载,或转速变化较大时会出现跟踪失败。因此,通常将两种检测方法结合起来,以实现永磁同步电机包括零速在内的全速范围内的检测。

基于电感特性的磁阻式球形电机无传感器位置检测

球形电机的转子姿态检测通常需要在转子轴或定子壳上安装位置传感器来实现,这些传感器所占用的空间较大,为球形电机的实际安装和应用造成了负面影响。本文根据磁阻式球形电机的结构与运行特点,提出了一种基于电感特性的磁阻式球形电机无传感器位置检测方法。通过实时检测不同转子姿态角度下的定子线圈电感数据,然后利用极限学习机(ELM)算法搭建位置预测模型。通过对比验证,证明了该方法得到的转子姿态角度精度较高,为磁阻式球形电机的控制与应用提供了可行的思路。

三相鼠笼异步电动机无传感器转速检测技术及其适应性

针对三相鼠笼异步电机无位置传感器快速傅立叶变换(fast Fourier transformation,FFT)测速方法需要预先知道转子槽数,且测试精度易受噪声干扰和采集时长等因素的影响,提出一种基于奇异值分解-Prony(singular value decomposition-Prony,SVD-Prony)算法的无位置传感器高精度转速测量技术。运用电机学相关理论,研究转子槽谐波测速机理,并给出整数倍率转子槽数的计算方法。在分析并明确定子电流噪声影响和FFT法存在检测精度受采样时长限制等问题的基础上,研究基于奇异值增长率的SVD滤波方法和用于辨识转子槽谐波的Prony算法,并以Y160M-4型电机为研究对象,在不同运行状态下对该技术的适应性进行分析。在此基础上,构建相关物理测试平台,对YE90S-2型电机进行实测。结果表明,在相同采集情况下,所提方法测试绝对误差仅为FFT测速方法的几分之一,检测精度大幅提高。

电液比例阀卡涩故障无传感器检测性能研究

针对电液比例阀中常见的阀芯卡涩故障,引入基于电反射的无传感器检测方法直接反馈故障信息,研究了电液滑阀内部特征参量对检测灵敏度的影响。结果表明该法无需专门的传感器件且可在线检测、预测卡涩故障。

基于快速动力学辨识的免外部传感器机器人碰撞检测

针对人机协作时机器人极有可能与人发生碰撞所导致的安全问题,提出一种基于动力学模型、无需要外部传感器的机器人碰撞检测方案.首先,根据对机器人低速下的动力学特性分析,采用逐次动力学辨识,在对机器人重力及摩擦力使用最小二乘法辨识后,运用Lasso对复杂的残余力矩进行辨识以获得简化模型,避免了复杂符号推导.然后,针对模型的不确定性,根据优化设计运动状态相关的动态阈值来处理残差的异常峰值.最后,以轻型工业机械臂为实验平台,让机器人执行作业轨迹与人类发生碰撞以验证碰撞检测算法.实验结果证明了碰撞检测方法的可行性和简单性,其能够实现对机器人快速动力学辨识,并可以实现灵敏准确碰撞检测,保证人机协作时操作人员的安全.

风机用永磁同步电机无传感器转子位置检测方法

针对目前无传感器检测永磁同步电机转子位置方法存在对电机参数敏感的问题,提出一种通过控制直轴电流为零估算转子位置信息的新方法。基于直轴电流PI调节器中输出电压中包含转子位置误差信息,通过控制直轴电流为零,进而通过控制转子位置锁相环跟踪比例积分控制器的转子位置趋于零来估算出转子位置与转速。理论分析和试验结果表明:提出的无传感器算法只需永磁磁链,无需其它电机参数,算法十分简单,在20%额定转速以上都能准确地检测到转子位置和转速,适用于功率等级宽泛的暖通、工业净化风机用永磁同步电机。

现场可编程门阵列在开关磁阻电机无传感器位置检测中的应用

提出了一种将现场可编程门阵列用于无位置传感器的位置检测方法,将复杂算法通过一个简单的逻辑芯片实现,不仅提高了运算速度,而且简化了控制电路。对一个三相6/4极开关磁阻电机进行仿真,结果表明系统在位置检测和转速检测方面均有很好的可靠性。

磁悬浮轴承转子位置无传感器自动检测的研究

研究了一种磁悬浮轴承转子位置检测的新方法。从理论上推出气隙变化量与线圈电感变化量的微变线性关系 ,提出了获得反馈信号的一系列措施 ,最后提供了一种可供参考的控制电路。

无传感器接触器断开时间在线检测

该文提出一种利用线圈电流估计接触器断开时间的无传感器在线检测方案。在检测过程中,通过控制线圈电压,将包含动铁心位移信息的感应电势转换为线圈电流;根据线圈电流波峰与触头刚分时动铁心位移的对应关系,检测断开时间。对应关系可根据动铁心的机械运动和线圈电感变化推理得到。依照对应关系,在线圈驱动电路中配置补偿电阻可提高检测精度。相比基于触头电压的断开时间检测方案,所提方案具有更高的检测精度,同时能保留触头系统的断口并满足小体积需求。将检测结果作为反馈量,建立应用案例:延时能够根据断开时间变化自调整的零电流分闸方案。同时,在不同接触器上验证所提方案的可行性。

无传感器测量电机转速的新方法

在阻抗和谐波分析的基础上,提出了感应电机无传感器检测的谐波导纳法,并成功地应用于电机转速检测。该方法基于导纳测量和快速傅里叶变换,给出了一种获得谐波导纳的计算方法并利用谐波导纳提取转速信息。由于导纳被定义为电流和电压之比,是电机系统固有的属性,不依赖于电流或电压本身,因而有较强的抗干扰能力。实验研究结果证实了其有效性,特别是在传统的电流法失效的情况下,应用谐波导纳法仍能提取令人满意的转速谐波。

新颖同步电机转子位置检测实验

创新型人才培养是高校的主要任务,创新型实验方案和实验项目是培养创新人才的关键。提出了一种新颖的无传感器的同步电机转子位置检测方法,设计了基于高频注入的转子位置检测实验方案,给出了实验结果分析。结果表明,该方法正确有效,该实验项目具有创新性,可以培养学生创新思维和意识,提高学生的创新能力。

基于MEKF的直流无刷电机磁极位置与转速检测技术

传统的扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter,EKF)用于无刷直流电机状态辨识时,观测数据容易出现残差,辨识结果偏差大,位置及转速存在耦合,导致辨识系统鲁棒性弱。文章基于离散的直流无刷电机(Brushless DC Moter,BLDCM)数学模型和M-估计方法,构建了改进的扩展卡尔曼滤波算法(MEKF)。首先,基于BLDCM的工作原理,建立了独立于EKF的BLDCM换相离散模型;其次,通过修正系统观测矩阵,对转速与位置的强耦合关系进行解耦,实现了EKF分离变量辨识;最后,基于去耦合后的时序模型设计出独立于EKF的转子位置检测模块,无需深度滤波就可实现转子的精确定位。实验仿真结果表明,文章方法能够有效抑制卡尔曼滤波器的粗差扰动,提高了系统抵抗初始值不确定性的干扰和系统鲁棒性。

变频空调用直流无刷电机转子位置检测技术研究

随着能效等级提升,变频空调用无刷直流电机的份额正在迅速扩大。无刷直流电机转子位置检测有两种,一种是有位置传感器检测,另外一种是无位置传感器检测。因为无位置传感器检测比有位置传感器检测减了几个关键元器件,能减少电机控制器的成本,所以无位置传感器检测在无刷直流电机的比例正在逐步变大。目前行业中,无位置传感检测是利用采样电阻采集反电势过零点的方法来检测和计算转子的位置,然而,通过算法计算得出来转子位置和实际的转子位置会存在偏差,会使得电机性能下降、导致转矩波动从而产生噪音等问题。本文通过了模拟仿真以及实测分析,提出一种新的转子位置检测辅助技术,用于提高无刷直流电机无传感器检测的转子位置检测精度。

人工心脏血泵驱动电机的控制研究

本文介绍了一种新颖的泵机合一结构的人工心脏叶轮血泵驱动电机的控制系统设计。该控制系统取消位置传感器 ,采用反电势进行位置检测控制 ,结果使血泵可靠性提高 ,性能改善 ,长度缩短 ,连接线减少 ,更适合于临床应用。

抽水蓄能电站静止变频器(SFC)起动关键问题

静止变频器(SFC)起动作为大型抽水蓄能电站机组的首选起动方式,对于抽水蓄能电站的正常运行具有非常重要的作用,本文就针对这一起动方式介绍了若干关键问题,如电机无传感器转子位置检测方法、变频起动过程、控制策略、谐波抑制等。