基于输出转矩的同轴式磁齿轮设计

同轴式磁齿轮以极高的转矩密度成为机械齿轮的最佳替代。针对同轴式磁齿轮产业化过程中缺乏设计理论的现状,本文提出了基于输出转矩的磁齿轮设计公式。首先,依据输出转矩随各主要设计参数的环比增长率变化规律确定了不同尺寸系列磁齿轮的最佳尺寸值;其次,明确了最大磁能积、调磁环内径平方等与输出转矩间的线性变化关系;最后,通过分析输出转矩随调磁环内径平方变化的斜率、截距受永磁体极对数的影响规律,得到了基于永磁体最大磁能积、气隙系数、气隙长度、漏磁系数、调磁环内径和外磁环永磁体极对数的磁齿轮设计公式。三维有限元仿真算例表明该公式误差不大于5%,三种不同尺寸系列的样机转矩试验也表明该公式计算误差具有较高的精度。基于输出转矩的设计理论可极大地缩短磁齿轮设计周期。

基于模糊控制的纯电动汽车加速输出转矩优化控制策略

为使纯电动汽车加速时的输出转矩充分符合驾驶员加速意图,设计了常规、动力、经济等3种驾驶模式供驾驶员手动选择。常规模式下,基于线性稳定驱动转矩控制策略确定基本输出转矩;动力模式下,采用模糊控制算法以加速踏板开度及其变化率为输入,动力优化转矩为输出,对基本输出转矩作增矩优化;经济模式下,采用模糊控制算法以电机转速和加速踏板开度为输入、经济优化转矩为输出,对基本输出转矩作减矩优化。仿真结果表明,上述控制策略可以很好地反映驾驶员加速意图,达到不同模式下所期望的控制目标。

弹性联轴器对柴油机输出转矩不均匀性衰减研究

从理论和试验两方面 ,研究四种弹性联轴器对柴油机输出转矩不均匀性的衰减效果及衰减规律。主要分析联轴器的扭转刚度和输入转速对柴油机输出转矩不均匀性的影响 。

基于驾驶意图模糊识别的PHEV输出转矩控制的研究

为使插电式混合动力汽车输出转矩充分符合驾驶员的驾驶意图,提出了一种模糊控制方法,并在Matlab/Simulink中建立了仿真模型。通过反模糊化,将设计的模糊控制规则转化成模糊控制查询表,移植到整车控制器中进行实车试验。仿真和试验结果表明,此控制系统能更好地辨识驾驶员的驾驶意图,车辆可平稳地逼近目标速度,达到了控制目的。

永磁式双凸极电机输出转矩和电流关系研究

双凸极电机是上世纪九十年代提出的一种新型交流调速系统,自提出以来对双凸极电机的研究工作主要集中在电机本体结构及电机静态特性方面,而对电机系统在稳态运行特性研究较少。文中以现有研究成果为基础,以1台12/8极永磁式双凸极电机为研究对象,在有限元法对电机内电磁场分析结果的基础上,运用理论分析及系统稳态运行仿真模型,研究了该系统在不同转速下改变电流限幅值对其输出转矩的影响,并在1台原理样机上进行了试验验证。研究及试验结果表明:在低转速下,系统输出转矩与电流限幅值基本上成线性关系;在高转速下,改变电流限幅值对系统输出转矩的作用减弱。

带有转矩输出装置的自动车衣设计

常见的车衣需要大量人力辅助方可完成对汽车的覆盖,且功能单一。针对现有产品的缺点,将一种新型的转矩输出装置应用于自动车衣设计上,实现产品智能化、自动化。通过功能和人机尺寸的分析,运用工业设计的原理和方法进行产品造型与结构设计。检验该装置用于自动车衣产品中的可行性,同时为该装置运用到其他产品设计中提供参考。

稀土永磁无刷电机转子磁钢尺寸及气隙对输出转矩和效率的影响

为满足人工心脏对驱动电机的特殊技术要求,用实验的方法,对小转子、大气隙和高效率微型稀土永磁无刷电机的可行性进行了研究。实验结果表明在一定范围内转子磁钢尺寸的减少以及电机定、转子之间气隙的加大对微型稀土电机的性能没有太大的影响,但是电机最高效率点所对应的输出转矩将随之减小。

圆盘式磁流变传动装置输出转矩的计算

应用有限元数值分析,建立了不同间隙下的有限元分析模型,分析了圆盘式磁流变液传动器件在不同电流下磁感应强度沿半径方向的分布,通过对数据结果进行分析、处理和拟合,确定了磁感应强度和半径之间的关系。并将拟合的表达式带入转矩的计算表达式,最终得出了不同电流下输出转矩和间隙之间的曲线。根据转矩与间隙之间的关系,分析了间隙和电流的变化对磁流变液传动的影响,最后得到了根据电流和间隙计算传动转矩的简单经验关系式,误差分析表明所提出的经验公式对于工程应用具有足够的精度。

基于输出电压动态调节的PMSM最大转矩无差拍控制

针对传统高速永磁同步电机(PMSM)无差拍控制中高速段存在的转矩、磁链失控问题,提出一种PMSM电压限制下的无差拍转矩控制方法(voltage limited deadbeat torque control,VL-DBTC)。在建立分析PMSM无差拍调节器非线性转矩、磁链调节原理的基础上,阐明了高速段逆变器输出电压限制与PMSM转矩输出之间的本质关系。在此基础上,通过细分PMSM无差拍转矩跟踪项为最大转矩输出和精确转矩跟踪以满足全速段系统要求。最后,搭建了110 kW高速永磁同步电机对拖实验平台,验证了VL-DBTC方法在母线电压限制下的最大转矩输出性能的优越性。

感应电机弱磁区最大转矩输出的控制策略研究

针对感应电机采用传统弱磁方法不能实现最大转矩输出,提出了一种全速度范围实现最大转矩输出的电流优化分配控制策略。首先,以最大转矩输出为目标,对电压、电流进行合理分配,得出了理论的最优电流分配原则;然后,以电机运行的实际状态与理论分配相结合,提出了一种电流优化的控制策略;最终,将该方法用于矢量控制系统中,实现了全速度范围的最大转矩输出控制。通过仿真和实验结果证明,该方法可靠、有效且动态响应性能良好。

机电集成超磁致驱动系统转矩特性研究

针对传统驱动系统尺寸大和输出转矩小的问题,提出一种结构紧凑、驱动效率高且能够减速增矩的机电集成超磁致驱动系统.基于该驱动系统的结构原理,由超磁致伸缩材料的本构方程建立了其电磁驱动部分的静力学方程,得到了该驱动部分的输出位移和作用力;根据活齿与动定双盘的驱动关系,建立了活齿在空间的受力模型,由活齿和动盘在传动面内的受力平衡方程得到各活齿受到的力,进而推导出活齿架受力和该集成驱动系统的输出转矩;分析了活齿受力和输出转矩的变化规律,并讨论了驱动电流和关键结构参数对该集成驱动系统输出力矩的影响规律.结果表明,动盘轨道偏心距对输出转矩的影响较大.

基于最小二乘支持向量机的混合动力地下铲运机电机输出转矩预测

针对电机转矩传感器体积较大,在当前的大部分工程机械和汽车中无法安装,造成无法直接实时采集电机的输出转矩的问题。在分析电气系统组成的基础上,提出了基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)算法的电机输出转矩预测模型。模型以混合动力地下铲运机分别在地下试验巷道和眼前山地下矿山巷道工作时采集的载荷谱作为训练和测试样本,以混合动力地下铲运机电机的实际转速、电机直流端电流、电机直流端电压、电机控制器温度和电机绕组温度作为训练模型的输入,以电机的输出转矩作为输出,从而使基于最小二乘支持向量机的模型能够更加全面的体现影响电机输出转矩的影响因素。研究结果表明该模型具有良好的预测精度和适用能力。

齿轮马达的困油输出转矩转速及其脉动最小化策略

为明晰齿轮马达困油对输出转矩转速的影响机理及其脉动最小化策略,在马达困油特性分析的基础上,从双齿啮合与单齿啮合两个方面,建立了输出转矩的分段计算式;由注入介质的压差能等于马达输出的动力能,建立了输出转速的分段计算式;根据理论判断出的最大最小转矩位置,给出脉动最小化的轴向双副结构方案。结果表明,齿轮马达的困油现象相对温和,常规双矩形卸荷槽即能满足卸荷要求;齿数为10下的转矩、转速的脉动系数分别为0.26、0.3,齿数为其影响的最大因素;马达齿轮的空转有利于采用轴向错位啮合的双齿轮副构造来实现输出脉动的最小化,改善率分别为61.5%、65.3%。得出双副能实现少齿数的轻量化和超低脉动的目的,为高质量齿轮马达的进一步研发提供了依据。

伺服力矩马达输出转矩影响因素分析

电液伺服阀作为液压伺服控制元件中的核心元件,能将微弱信号转换为大功率信号,力矩马达作为电液伺服阀的核心元件,其性能直接影响电液伺服阀的性能。为了分析力矩马达输出转矩的影响因素,基于AMESim搭建仿真平台对各个因素进行分析,结果表明,永磁体剩余磁化强度、衔铁中心到衔铁末段距离、气隙处磁极面积和线圈匝数对力矩马达输出转矩影响较大,永磁体的长度以及横截面积和衔铁处于中位时气隙长度对力矩马达输出转矩影响较小,并通过试验验证了其正确性。

基于暂态磁链修正的直接转矩控制系统最大转矩输出方法

为了实现高速感应电机直接转矩控制(DTC)系统的动态转矩最大输出,提出一种基于暂态磁链修正的DTC系统最大转矩输出方法。首先,建立高速感应电机DTC系统数学模型,并分析逆变器最大输出电压与电机磁链之间的矢量关系;在此基础上,对感应电机转矩变化率进行详细推导,得出动态转矩最大输出点为逆变器的有效矢量之一的关键结论;最终,打破传统DTC方法中圆形磁链的约束,引入暂态磁链修正在动态过程中将定子磁链由圆形变化为六边形。最后,双25 k W感应电机对拖样机试验表明,暂态磁链修正机制引入后对于提升感应电机DTC系统转矩响应的可行性和有效性。

一种获取电动执行器输出转矩的新方法

介绍了一种应用电磁原理获取电动执行器输出转矩的新方法。该方法从电机的电磁转矩公式出发,根据有关实测数据提出了采用曲线拟合获取转矩系数的思想,并由此得到执行器的输出转矩。

双转子柱体超声波电机输出转矩分析

对双转子电机定子表面质点运动轨迹进行了仿真,直观地描述了电机运行机理。应用Timoshenko梁振动理论计算了运动轨迹的椭圆倾角,根据倾角和双压电晶片的位移描述方程,计算出定子的纵向振幅,再结合赫兹接触理论,得出一定预压力下定转子接触区域宽度,进而得出双转子柱体超声波电机的转矩模型。计算出了相同尺寸单双转子电机的倾角和转矩,对比得到双转子电机的转矩比单转子的大两倍,证明了双转子结构在转矩性能上的优点,为双转子柱体超声波电机的结构优化设计提供了理论基础。

压电活齿传动输出转矩优化分析

随着科技的迅速发展,传统机械传动已无法满足工程实际需求,机电集成压电活齿传动是一种集压电驱动、活齿传动和谐波传动于一体的新型复合传动,该传动具有大传动比、低速、大转矩等优点,在航空航天、微型机器人、精密定位等高端技术领域具有及其重要的应用前景。在分析压电活齿传动系统工作原理的基础上,由压电材料的非线性输出特性和活齿传动静力学关系,推导出压电活齿传动系统各构件的受力方程。根据力和转矩的关系,得出传动系统输出转矩方程。运用机械优化设计理论和方法,分别确定输出转矩优化系统的设计变量、目标函数和设计约束,并建立压电活齿传动系统的输出转矩优化数学模型。通过数值算法给出传动系统输出转矩随激励电压和活齿架转角的变化规律,利用Matlab软件求解输出转矩优化结果,并对比优化前后参数的变化及转矩随参数的变化的规律。结果表明:传动系统输出转矩随激励电压成正比例变化,随活齿架转角以π/435为周期发生周期性变化;优化后传动系统的最大输出转矩为0.91 Nm,比初始设计转矩提高了111.63%;设计变量中波发生器偏移量在优化前后的改变量最大。可见,输出转矩优化使得压电活齿传动系统的承载能力得以提升。研究结果为压电活齿传动系统结构的改进和性能提升奠定理论基础。

应用Simulink电动轮车辆轮边电机输出转矩波动分析

电动轮车辆在短距离大载重运输中应用普遍,当驾驶员指令突发大幅度变化时,电机可快速响应,但输出转矩波动较大,对系统冲击较大,针对此进行分析。根据电动轮特点,电机采用低速区转矩输出稳定矢量控制,很好实现异步电机转矩与磁链解耦,进而控制电机输出转速。基于Simulink电机矢量控制模型,搭建电传动系统模型,对不同工况电机响应及转矩波动进行分析。针对转矩波动,从控制模型入手分析影响转矩脉动的原因及应对方法。结果可知:设定转速不加负载、转速发生突变、转速缓慢增加、定负载运行等几种工况下,电机调速性能良好,响应迅速;转速发生突变时,电机对于速度响应很好,但在指令改变瞬间,电机输出转矩波动很大,且衰减很快,0.5s左右恢复正常;通过减小脉冲发生器中误差宽度、转子磁链给定值、调整转子时间常数等可有效达到稳定转矩的目的;为进一步实车测试提供参考。

磁钢固定工艺对永磁同步电机输出转矩的影响

针对目前永磁电机表贴式磁钢常用的几种固定工艺,利用Ansoft有限元分析软件,得到各固定工艺情况下电机的磁场分布、齿槽转矩、负载输出转矩和负载气隙磁密数据。为该类电机的设计改进、性能分析及成本的降低提供了理论基础。