人工血泵用空心杯电机设计

为了改善目前血泵用电机存在的稳定性差、效率低等问题,课题组设计了一种电枢直径为4.8 mm,转速为35000 r/min的血泵用空心杯微电机。结构上采用空心杯结构,以避免齿槽效应、减小涡流效应;基于ANSYS Maxwell有限元分析软件,采用RMxprt模块对空心杯电机进行了结构设计和性能分析,采用Maxwell3D模块建立了空心杯电机的三维有限元仿真模型,在此基础上通过静态磁场、空载和额定负载下的仿真,获得了空心杯电机工作状态下的电磁数据,并对该空心杯电机的电磁设计性能进行了分析。结果表明:实验所设计血泵用空心杯电机结构设计合理,电磁性能良好,空心杯电机效率约为79%。该研究为血泵用空心杯电机的设计与优化提供了参考。

基于ANSYS Maxwell的永磁直流空心杯电机三维仿真分析

以某型永磁直流伺服空心杯电机为例,利用ANSYS Maxwell软件建立三维有限元分析模型,对零件赋予材料属性及设置激励源,通过改进外电路设置及网格剖分方法,得到模型在稳态的磁场分布及瞬态的输出特性结果。对比3款电机的有限元与实测结果,结果表明,模拟数值与实测数值偏差均在5%以内,验证该有限元分析方法具有较高的准确性,为该类型电机的正向设计及优化提供理论依据。

基于H桥驱动的空心杯电机控制研究

H桥驱动被广泛应用于直流电机控制,通过控制H桥各功率器件的导通状态,可以对直流电机进行转向及调速控制。空心杯电机具有特殊的结构及电磁设计,多应用于快速响应系统中。通过介绍和分析H桥各种控制方式,结合空心杯电机特殊的电气性能,并通过实验对比,确定PWM单极互补方式是一种优选的空心杯电机控制策略。

空心杯电机绕组系数的计算与验证

以采用六边形绕组的空心杯电机为例,推导其绕组系数的计算方法,并根据公式分析得到该绕组系数的规律:空心杯电机的绕组系数由节距系数和分布系数两部分构成,节距系数除了与线圈节距有关,还受直边占比影响,节距系数在整距且无斜边的情况下取得最大值为1;分布系数与线圈排布行数和每行匝数无关,仅与相带类型有关,120°相带和60°相带的分布系数分别为0.827和0.955。最后通过仿真和实验两方面验证了该计算方法的正确性和准确性。

基于Ansoft Maxwell的永磁直流空心杯电机有限元分析

永磁直流空心杯电机是空心杯电机的一种,体积小重量轻、转动惯量小、工作效率高、功率密度高,在航空航天及国防军事装备领域得到广泛的应用。以永磁直流空心杯电机为模型,运用Ansoft Maxwell软件搭建仿真模型,进行网格剖分、材料赋予及激励源等设置。求解并分析模型在稳态的磁场分布及瞬态的输出特性,为电机的设计与优化提供参考依据。

空心杯永磁同步电机控制策略

通过分析空心杯电机的电气性能,提出了一种定子电压相位超前转子磁链90°的控制策略,以及通过改变母线电压以减小绕组在一个开关周期内电流波动的方法。通过仿真和试验结果验证了所提出的控制策略的有效性。

空心杯电机电磁阻力矩特性的实验研究

一种特殊空心杯电机的电枢是由导电材料制成的杯子,为了研究其电磁阻力矩特性,研制了不同磁路结构、转子材料和转子长度的样机。样机实验表明:四极空心杯电机的电磁阻力矩大于二极;电磁阻力矩和转子长度成正比;电磁阻力矩与转子材料电导率的关系与理论分析尚有出入,有待进一步验证。

空心杯电枢永磁直流电动机CAD系统

空心杯电枢永磁直流电动机 CAD系统采用面向对象、可视化、具有菜单技术的 C++Builder5 .0语言编制 ,在 Windows 98(95 )环境下运行 ,界面友好 ,操作简便。文中介绍其主界面和功能特点 ,并将 CAD结果与实测数据进行了比较 。

空心杯无刷直流电机无位置传感器控制系统研究

一般的无刷直流空心杯电机绕组常采用三角形接法,当采用反电势法对其实行无位置传感器控制时,其控制方式与常用的星型接法电机有所不同。由此提出了一种新的反电势换相方法。实验结果证明该方法能使空心杯电机输出更大的电磁功率,转矩脉动更小。

基于空心杯电机的SPWM与SVPWM研究

正弦脉宽调制(SPWM)与空间矢量脉宽调制(SVPWM)都是目前常用的调制模式,被广泛应用于各种交流电机的调速系统中。空心杯电机,由于其便捷的控制特性,作为高性能的传动机构,代表了交流电机的发展方向之一。理论分析两种调制方法的特点,并通过分析试验条件,提出在开环变频的条件下对两种调制方法进行比较。基于英飞凌XC164CM完成了软、硬件试验平台的建立,通过对空心杯电机进行变频调速来比较两种调制方法。试验结果表明,采用SVPWM可以提高电源的利用效率,有效减小电机的脉振;在稳态时,对于同一种调制方式的线性调制比越大,相电流的幅值越大。

基于μC/OS-Ⅲ和ARM的空心杯电机控制器设计

针对空心杯电机转速控制需求,选取Cortex-M4内核的TM4C132GH6PM芯片,实现了μC/OS-III实时操作系统到微控制器的移植,并采用多任务方式优化设计了转速闭环控制器软件。实验结果表明,系统响应速度快,稳定性好,具有较高的工程应用价值。

空心杯电机永磁体不同拓扑结构的比较分析

介绍了空心杯电机永磁体常用的结构形式,并针对瓦片形磁钢和环形磁钢、径向充磁和平行充磁、有无磁轭等六种永磁体的拓扑结构,通过有限元仿真分析了不同拓扑结构的优缺点。结果表明,在相同的电机体积下,平行充磁环形磁钢具有最大的平均气隙磁密和接近正弦的气隙磁密波形,优于其他拓扑结构;在环形磁钢和导磁轭总体积一定的情况下,环形磁钢可不用导磁轭,因为环形磁钢增加导磁轭所带来的磁通增加不足以弥补磁钢体积减小带来的磁通损失。这两个结果为空心杯电机的永磁体选型提供了依据。计算了不同拓扑结构相应的计算极弧系数,为空心杯电机使用磁路法计算电机参数提供了参考。

稀土永磁空心杯电动机CAD系统研究

针对稀土永磁空心杯电动机的设计特点,利用C++Builder 6.0开发了该种电动机的CAD软件。该系统使用事件驱动机制进行程序设计,运用了数据库编程技术,可有效地进行稀土永磁空心杯电动机的设计。通过设计实例,将此系统与实测数据进行了比较,证明了该系统的准确性。

环形磁钢空心杯电机空载漏磁系数的计算

针对环形磁钢空心杯电机的特殊磁路进行了分析,并给出了磁路模型。根据模型列出了空载漏磁系数的解析表达式,并针对两款不同机座号的电机进行了计算,计算结果与磁力线法、磁矢位法两种有限元方法的计算结果相吻合,验证了该解析表达式的正确性,为环形磁钢空心杯电机的磁路计算提供了依据。

空心杯电机斜绕组与同心式绕组性能分析

空心杯电机与等同条件下的齿槽电机相比具有输出功率密度大,电气时间常数小,体积小、重量轻、运行平稳、响应快等特性,应用越来越广泛。但空心杯电机电枢杯的特性直接影响着电机的输出性能。目前,空心杯电机绕组电枢杯应用较多的是斜绕组,本文涉及的一种同心式绕组电枢杯较斜绕组电枢杯具有独特的性能,并做具体分析说明,得出同心式绕组电枢杯性能优于斜绕组电枢杯性能的结论。

基于三角形连接的空心杯电机无位置传感器控制方案

空心杯电机属于直流、永磁、伺服微特电机,具有突出的节能特性、灵敏方便的控制特性以及稳定的运行特性,作为高效率的能量转换装置,代表了电动机的发展方向之一。由于空心杯电机采用三角形接法的绕组结构,当采用反电势法对其实行无位置传感器控制时,其控制方式与常用的星型接法电机有所不同。在理论分析的基础上,提出了一种新的反电势检测及换相方法,并对其进行了仿真。仿真结果证明,该方法能使空心杯电机具有更大的电磁功率和更小的转矩脉动。

基于YOLO_v4的空心杯电枢表面缺陷实时检测

在空心杯电枢的绕制工艺过程中,绕线机异常工作会造成电枢表面出现孔洞等影响空心杯电机寿命的缺陷,为解决空心杯电枢表面微小缺陷检测过程中存在的准确率低、检测速度慢、不能实时检测缺陷等问题,文章提出一种基于YOLO_v4的空心杯电枢表面孔洞缺陷检测方法。对采集的图片进行数据增强及K折交叉验证,提高模型的鲁棒性,以避免训练模型过拟合;借助CSPDarknet53网络及SPP模块提取输入原始图像的特征,通过训练获得针对空心杯电枢表面缺陷的检测模型,提升YOLO_v4缺陷位置检测及识别的精度;在搭建的实验平台上采集数据并验证基于YOLO_v4提出方法的有效性。实验结果表明该方法可有效满足工业生产复杂背景下电机电枢表面微小孔洞缺陷检测的要求。

基于图像处理的4mm空心杯马达转子圆度探究

文章采用基于图像处理的方法,对采集图像进行光线补偿及直方图均衡化,均衡化后图像的对比度有了显著提升、图像边界的清晰度了很大的改善。对于处理后的图像利用Roberts算子提取其边缘,利用Hough变换实现转子的中心定位及半径的确定。根据上述方法进行了设计4mm空心杯马达转子圆度判定软件设计。实际应用表明,该方法可以有效地确定转子的圆度。

大功率空心杯异步电机的参数计算与试验验证

空心杯异步电机虽然存在励磁电流大、功率因数低的不足,但其具有转子结构简单、可靠性高、转子无铁心、转动惯量小的突出优点,因此其在一些特殊要求的应用场合仍具有实用价值和应用前景。为了对空心怀异步电机进行性能分析和优化设计,必须能准确计算电机的参数。给出了空心杯异步电机的参数计算方法,通过解析法推导了转子阻抗的计算公式。在专门的试验电机上进行了参数测量,并将计算结果与测量结果进行了对比,此外还将负载试验测得的端口阻抗与计算参数和测量参数计算得到的端口阻抗进行了对比。对比结果证明了计算和分析的正确性。

基于线性化扩展卡尔曼滤波器的空心杯永磁同步电机控制系统

分析了传统扩展卡尔曼滤波器(EKF)在空心杯永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制系统中的应用原理,构建了旋转坐标系下的EKF模型,提出了一种基于换元法的线性化算法。仿真和试验结果表明,该算法既能准确估计转子位置又能有效降低计算量,能很好地应用于空心杯PMSM的无位置传感器控制系统。