基于LabVIEW的PCB平面绕组力矩电机状态监测系统设计

为了能够实时、精确地获取PCB平面绕组力矩电机的运行状态,设计了一种基于LabVIEW的PCB平面绕组力矩电机状态监测系统。采用电机电信号分析(ESA)和振动诊断技术融合的故障诊断方法,利用传感器采集PCB平面绕组力矩电机的电压、电流和振动信号,信号调理电路将传感器采集的信号转换成数据采集卡可采集的模拟电压信号,通过数据采集卡将数据传输到上位机,运用LabVIEW软件实现信号的实时采集、处理和显示,利用巴特沃斯滤波、改进小波变换算法对电压、电流和振动信号进行时域分析,利用快速傅里叶变换、功率谱进行频谱分析,实现对PCB平面绕组力矩电机的运行状态监测。实验表明,该系统能够实时、精确地实现信号的采集和显示,达到了对PCB平面绕组力矩电机状态监测的目的。

PCB平面绕组力矩电机闭环反馈式驱动系统设计

针对PCB(printed circuit board)平面绕组力矩电机运转时平稳性的问题,采用能实现极低导通电阻的IRF2807PBF MOS管作为驱动电路的主要芯片,结合IR2010s驱动芯片以及STM32F103ZET6主控芯片搭建整体的驱动电路,提升了在慢速情况下电路的驱动能力。利用SS361RT霍尔磁性位置传感器,形成速度闭环反馈,并运用自抗扰控制算法对速度增量进行控制,使用PI(proportion integral)电流环对电流增量进行控制,最后通过SVPWM模块输出六路PWM(pulse width modulation)脉冲序列控制三相全桥电路中的各相MOS(metal oxide semiconductor)管导通,从而实现了一种针对PCB平面绕组力矩电机的PWM闭环反馈式平稳调速驱动系统。通过仿真和实验表明,相比于使用传统的PI速度环设计的电机驱动系统,该驱动系统在相同转速下能大大提升电机运行时的平稳性。将驱动系统用于光学生物测量仪PCB平面电机控制的延迟线部分,能使延迟线平稳低速运行,保证了测量精度。

扇形绕组盘式力矩电机设计

为了提升盘式力矩电机转矩,提出采用PCB定子扇形绕组结构,对定子中扇形绕组的覆铜厚度、覆铜宽度、导体之间的最小距离等参数进行设计,对比普通轴向充磁与Halbach排布时气隙磁密的正弦性,确定永磁体转子的排布方式。根据计算所得的参数对电机进行建模,并使用Maxwell有限元分析仿真软件进行仿真分析,对比定子绕组形状为圆形绕组、梯形绕组、扇形绕组时电机的负载转矩大小。搭建实验平台,完成样机实验,仿真和实测结果表明扇形绕组定子结构的转矩优于其他结构形式。

PCB平面谐振电感的损耗分析和优化设计

针对微波功率模块(MPM)集成电源绕线式谐振电感过热、高度高、效率低等问题,提出一种基于平面PCB绕组的谐振电感。依据电感的损耗分析模型,利用有限元仿真软件Maxwell对其进行绕组损耗分析,利用积分方程法对磁芯涡流损耗进行分析,通过Ansys仿真软件对其进行热仿真,设计出一款发热少、高度低、高效率的PCB平面谐振电感。

开关电源中的平面变压器技术与应用

对开关电源中的平面变压器技术进行了较全面的综述。介绍了平面变压器的结构特点,分析了平面变压器的优势与不足之处,总结了平面变压器的分类,并指出了平面变压器的设计方法,最后对平面变压器技术进行了展望。

浅谈开关电源中的平面变压器

与传统变压器相比较,使用平面变压器可以提高开关电源的功率密度,减小开关电源中磁性元件的体积。因此,近年来平面变压器被广泛地研究。文章介绍了平面变压器的结构,将平面变压器与传统变压器进行比较,分析综述了平面变压器在当今开关电源发展应用的优势和前景,并进一步说明了平面变压器中绕组间距选择,绕组交叉技术及PCB绕组设计等要点。

CLTLC多谐振变换器的磁集成方法

基于印制电路板(PCB)绕组及平面变压器技术,提出一种仅包含单一磁件的磁集成设计方案,可有效解决多谐振变换器中磁性元件数量过多的问题,并将其成功应用到CLTLC多谐振变换器中。该变换器的所有磁性元件,包括两个谐振电感和两个高频变压器,都可集成到EIE型磁心结构中。为实现变压器励磁电感和漏感的解耦控制,利用矩阵变压器思想和绕组不均匀分布设计,在磁心的中柱引入一定气隙,可得到一种新型E型磁心结构。另外,基于该结构,建立变压器的磁阻模型,从数学角度对所提磁集成方案进行论证。同时,给出最终的磁集成设计方案。最后,建立一台额定功率为1kW的CLTLC多谐振变换器样机,并进行了相关实验。实验结果验证了所提磁集成设计方案的可行性和有效性,变换器的最大效率可达96.45%。

基于柔性多层绕组的集成EMI滤波器

本文提出一种基于柔性多层集成L-C绕组的新型EMI滤波器集成结构。通过采用此种结构,可以将共模电感,差模电感与共模电容集成为1个单元。与平面PCB绕组的集成EMI滤波器比较,具有铜损显著减小的特点。本文还介绍了实验样机和实验结果。