直线永磁无刷直流电机推力波动的综合补偿

推力波动直接影响直线永磁无刷直流电机的加速性能,而齿槽定位力和不规则的反电势波形是推力波动的主要来源。提出了通过磁极错位来减小齿槽定位力的方法,分析了该方法对反电势波形的影响,用直接力控制方法实现了对推力波动的综合补偿。系统仿真的结果表明,所提方法可以有效减小推力波动。

定子磁链提前换相增加直线永磁无刷直流电机的推力

电磁弹射用直线永磁无刷直流电机在高速时,因换相时间过长而导致平均推力跌落明显,需要实施提前换相来提升推力,而已有的提前换相方法或者算法复杂,或者严重依赖电机参数。提出一种用定子磁链矢量实施提前换相的方法。该方法无需实时计算提前换相角,只依赖相电阻一个参数。利用磁链空间矢量间的相位关系解释了该方法的提前换相原理,通过提前换相角的解析表达式说明了该方法具有提前换相角可随相电流自动调节等控制性能,最后给出了换相实施方案。仿真和实验结果表明,所述方法可顺利实施换相,且可有效提升电机的输出推力。

一种消除直线永磁无刷直流电机边端效应对换相时机影响的方法

电磁弹射用直线永磁无刷直流电机的永磁体动子具有开断结构,使动子边端的磁场分布发生变形。当采用霍尔元件检测磁场实现换相时,这种边端效应就会影响换相时机。分析了这类电机的换相机理和动子开断结构对换相时机的影响,指出这类边端效应受极弧系数影响显著,并提出了利用不对称滞环比较器或简易单限比较器对霍尔输出信号进行处理从而消除这类边端效应影响的方法,实验验证了简易单限比较器方案的可行性。

直线永磁无刷直流电机能量转换效率研究

对于电磁弹射用直线永磁无刷直流电机,可以通过建立电机电参数的匹配关系和实施合适的控制策略达到提升电机输出性能和提高电机能量转换效率的目的。针对动磁式并联磁路结构,对其电磁场模型进行了理论分析;对动态发射过程中的绕组电流和动子加速度变化以及能量转换效率进行了研究。重点分析了电压、电感、负载质量和换相位置对电流、动子速度和能量转换效率的影响。仿真分析表明,电压、电感、负载质量和换相位置均能影响动态发射性能。对于某一固定结构存在最佳的电压、动子质量和换相位置的匹配,根据动子末速度的不同输出需求,实施相应的提前换相控制方法,能够使得其能量转换效率达到最大。

金属支撑套对开槽永磁直线电动机推力的影响

为了适应高速运行并抵抗法向吸力,电磁弹射用直线永磁无刷直流电动机的永磁体动子安装了铝支撑套,但电机定子的开槽结构会在铝套内引起涡流,对动子形成阻力。解释了开槽结构引起铝套涡流的原理,给出了涡流阻力计算公式,分析了涡流阻力的性质,得到了涡流阻力与动子速度的关系,从而确定了铝支撑套对直线电动机推力的影响。最后指出,电机可以采用半闭槽结构来有效削弱这类涡流阻力。

一种无人机电磁弹射电机法向受力分析与仿真

双边动圈式永磁无刷直流直线电动机由于两侧气隙不对称会使磁钢轨道产生较大的法向合力,导致磁钢轨道结构变形,不利于长定子轨道的铺设,影响无人机电磁弹射直线电动机的正常运行。为了解决该问题,分析了双边动圈永磁无刷直流直线电动机在两侧气隙不对称的情况下磁钢所受的法向力并进行了有限元仿真,根据结果,设计了一种合理的无人机弹射电机磁钢固定框架,有效防止了电机在运行过程中磁钢轨道与铁心发生碰撞。