串励直流电机操动机构驱动拓扑与控制策略研究

本研究采用串励直流电机作为电动操动机构,并给出了该电机的驱动电路,利用电力电子装置控制串励直流电机的转速、运行状态,取代传统的机械换向器,提高系统的效率。结果表明:H桥驱动电路能够实现串励直流电机四象限运行,且能够收集电机制动运行时的能量,提高系统效率。

单相交流串励电机无传感器转速测量方法

分析了电机无传感器测速方法,给出了采用STFT解决这一问题的具体方法,并与采用小波分析的方法进行了实验比较。从实验结果看,STFT计算时间短,精度高。

配电网串联电容补偿对电机机端电压调节性能的影响

电力系统配电网中一般有较多的波动性或冲击性电动机负载,造成电压偏低、波动严重,严重影响电能质量和电机的运行性能。针对这一问题,提出采用串联电容就近对电动机进行补偿的方法,计及电机的负载特性,通过对比计算确定了在配电变压器高压侧进行串补对机端电压调节的效果最好。仿真计算了波动性负荷情况下串补装置不同补偿方式对电机机端电压调节性能的影响。结果表明:采用低度过补偿方式,可以在避免自激的情况下,在较大的范围内提升线路末端电机的电压性能,消除由于波动性负荷引起的电压波动,为配电网中改善电动机的运行性能和机端电压质量提供了一条新的思路。

单相交流串励电机无耦合自动测试

分析了现有电机特性测试方法的不足,指出无耦合电机特性自动测试方法研究的必要性。在深入分析电机运行机理的基础上,综合运用现代数字信号处理、数值分析及最优化等技术,解决了电机无耦合自动测试技术的关键问题,给出了针对某厂生产的全系列单相交流串励电机的无耦合电机特性测试方法。实验表明,该方法测试时间短,精度高,效果较为理想。

基于空载启动过程的串励电机参数辨识

介绍了电动机传统特性测试系统的缺点和近年来兴起的基于参数辨识方法的电机特性的综合测试方法,并且以串励电机为例对基于参数辨识技术的电机特性参数辨识方法进行了研究,从而提出了无耦合测试的思想:依据电机的空载起动过程,在电机完全空载的情况下施加驱动电压,通过对所采集的电流和电压信号进行处理不仅可以得到电机的输入输出输出特性,而且可以得到电机的特性参数。针对于电机特性的参数辨识,构造了测试原理,并且提出了适用于参数辨识的基于个体适应度阀值的遗传算法。在参数辨识的基础上,通过计算得到了单相串励电动机的各种特性,并将结果与由传统耦合测试方法得到的某些样机特性进行了对比实验,验证了特性的准确性和此测试方法的有效性。

新型混合励磁磁通切换型磁阻电机的非线性等效电感模型

新型混合励磁磁通切换型磁阻电机(hybrid excitation flux switching motor,HEFSM)中电枢绕组、励磁绕组、永磁体三者所产生的磁场相互耦合,建立动态数学模型比较困难。为分析该电机的动态特性,该文提出一种构造三维非线性等效电感的方法,该方法是在将永磁体与励磁绕组的作用效果等效为一个整体励磁激励的基础上,利用傅里叶级数拟合单一电感曲线并利用特定转子位置的磁路确定电感非线性比例系数。最后进行了实验研究,仿真计算和实验结果的对比表明:该文所建立的电感模型能够较好地反映电机的实际特性,为该类电机的动态分析、控制策略研究等提供了参考。

变电流反馈的串励直流电动机调压调速控制方法

针对串励直流电动机在低压运行时易堵转和在高压下重载运行时会严重过载的缺陷,提出一种变电流反馈的串励直流电动机调压调速控制方法。在建立系统数学模型并将其线性化的基础上,分析给出确保系统稳定的设计约束条件。该控制方法的应用表明,串励电动机调速系统的低压驱动能力得到明显提高,并具备了过载保护,且正常运行时系统保持有串励直流电动机的软机械特性。

单相串励电动机闭环调速控制器的设计与实现

介绍了单相串励电动机闭环调速控制器的硬件和程序设计,主要是以交流电过零时刻作为定时基准,对设定值和反馈值的偏差进行PID调节运算,根据其结果获得可控硅相应的触发时刻,从而改变电动机两端的电压,实现电动机的无级平滑调速。

单相串励电动机换向过程的数值计算

针对换向状况恶劣的单相串励电动机,按照其实际换向结构,推导出换向片与碳刷的接触电导表达式;建立分时间段的元件换向电流的变系数微分方程组和各时间段交接处的边界值关系;就各种改善换向方法,依建立的数学模型进行换向过程数值计算,获得相应的元件换向电流波形和换向片与碳刷的接触电阻功耗曲线;通过对比分析数值计算结果,指出对改善单相串励电动机换向较为有效的措施。

串励电动机调速系统的轻载降速控制方法

针对串励电动机调速系统存在的轻载转速高,空载时会产生"飞速"的缺陷,提出一种变转速负反馈系数的间接测速的串励电动机轻载降速控制方法。通过对系统的静态和线性化动态分析,给出了确保系统稳定的设计约束条件。应用表明,采用该控制方法能稳定有效地降低系统的轻载转速,而系统正常运行时仍保持具有串励电动机的特性。

串励电动机电枢并联支路的停车制动方法

串励电动机的励磁绕组与电枢绕组串联,常用的电磁制动方法是切换两绕组的连接端,电路复杂。依据电动机实现电磁制动的原理,提出一种只需在电路中增设一个功率开关管,制动时电枢并联支路的停车制动方法;分析了制动电路的特点、设定电路参数,并通过应用进行了验证。

基于自抗扰控制器的电动变桨伺服控制技术研究

电动变桨伺服系统中的电机参数变动以及外部扰动等因素都会降低PID闭环控制系统的性能。简要介绍了串励直流电机的数学模型,提出了一种基于自抗扰控制器的变桨电机伺服控制方法,并将二阶自抗扰控制器应用到变桨伺服控制中。基于Matlab/Simulink仿真平台验证了该方法的有效性。仿真结果表明,基于自抗扰控制器的电动变桨伺服系统具有较好的动态和稳态性能,对系统内部参数变动和外部扰动都具有较强的鲁棒性。

基于他励电机的智能车速度控制

根据智能车辆电压控制的特点,分析了他励电动机的性能,提出了基于他励电动机的智能车辆的PID速度控制方法,并通过实验验证,取得良好的效果.

基于ANSYS的直流励磁电机电磁场分析与计算

应用有限元数值分析软件(ANSYS)对直流串励电机内部电磁场进行分析计算,获得电动机负载运行时的电枢反应磁场,并通过ANSYS的后处理功能得到负载运行气隙磁密分布图,在此基础上对直流励磁电机的电磁转矩进行了分析计算,通过样机实验验证了计算结果,证明了理论分析的正确性。为直流励磁电机的性能分析及设计提供了一定的参考。

单相交流串励电动机无耦合检测结果及分析

分析了电动机传统特性测试系统的缺点和不利因素;提出了无耦合测试的思想。以单相交流串励电动机为例,构造了数学模型,给出了电机特性的计算方法,定性地比较分析了两种测试方法所得到的电机特性的差别,并通过实验数据得以验证。

电动车用直流串励电动机的分数阶控制研究

针对直流串励电动机工作时的非线性及参数时变特性,采用分数阶微积分,建立直流串励电动机的分数阶PI控制器。采用双线性变换和连分式展开式法对分数阶微积分算子进行近似数字离散化处理,得到离散分数阶PI控制器。为抑制控制器中积分环节的饱和效应,通过设定阈值,判断误差与阈值的大小关系来确定积分环节是否起作用,仿真与实验结果表明,该控制方法可使直流串励电动机获得好的控制性能,且具有较强的鲁棒性。

改善串励电机效率和功率因数方法的研究

随着家电智能化和电动工具的快速发展,单相串励电动机的需求量也在不断增加。针对单相串励电动机效率低和功率因数不高的缺点,采用Ansys中的RMxprt对单相串励电机进行优化设计。基于单相串励电机的电压方程和相量图,减少电抗有利于提高功率因数,通过改变气隙大小和匝比得出功率因数、效率特性曲线。在满足约束条件下,选取合适的匝比和气隙,使得单相串励电机的功率因数和效率达到最大。最后,采用有限元分析法验证了所设计电机的合理性。

绞馅机控制系统设计

本文基于串励电机工作原理, 设计了以零点电路检测的零点信号为基准, 通过按键设定电机的速度等级的控制系统.该系统利用霍尔传感器及温度传感器实时检测得到相关数据, 并通过LCD屏显示及设定报警功能保证系统正常运行.

基于Ansoft的单相串激电动机性能分析

以单相串激电动机为例,利用Ansoft电磁场仿真软件仿真了单相串激电动机在交流和直流电源供电时的运行情况,并对其运行性能进行了研究。通过仿真及理论分析可知,单相串激电动机在交流电源转矩的平均值和在直流电源的转矩大小相等,但其转速要比交流电源高,且效率也高。该运行特性为一些特殊场合使用单相串激电动机需要选择电源的情况下提供了依据,也为今后的研究提供一定的参考价值。

串励电机建模在非线性系统教学中的运用

针对《自动控制原理》教材在阐述非线性系统小偏差线性化分析时无完整案例之不足,选取应用广泛的串励电机的线性化建模为教学案例。通过列电机的变量方程获得其动态和静态框图,围绕框图中的非线性环节作小偏差线性化处理,推导出用变量增量表示的线性化框图,指出串励电机的动态分析方法。该案例既现实又完整且相对简单,能较好地满足作为教学案例的要求。