新型旋转比例电-机械转换器静态特性研究

针对传统旋转电-机械转换器静态特性线性度不高、工作范围小的问题,设计了一种新型旋转比例电-机械转换器,采用磁路解析、Maxwell 3D静磁场有限元分析和实验测试等方法研究了旋转比例电-机械转换器的静态特性,并加工了样机,进行了相关实验研究。实验结果表明,电-机械转换器工作范围为-5~5°,最大输出力矩约为±252 m N·m,具有正的磁弹簧刚度,实验与仿真的差值集中在9.6 m N·m以内,相对误差基本小于6%;电-机械转换器具有良好的重复精度,转角-力矩特性曲线非线性误差小于1.5%,滞环小于3.5%,电流-力矩特性曲线具有很好的线性度及较小的滞环,测试结果与仿真结果基本一致。

永磁同步电机无位置传感器运行场路耦合分析

为精确设计基于凸极跟踪的无位置传感器控制系统,在分析高频电压信号激励下永磁同步电机数学模型的基础上,提出一种基于场路耦合法的永磁同步电机无位置传感器控制系统分析与设计新方法。该方法建立在永磁同步电机三维电磁场分析模型和基于转子磁场定向的无位置传感器控制系统模型上,通过场路耦合法进行协同仿真研究,仿真结果可精确反映无位置传感器运行性能和高频电压信号激励下永磁同步电机与控制系统的相互耦合特性。在此基础上建立了与仿真系统完全对应的实验系统,实验结果与仿真结果一致,表明该分析设计方法的正确性和可实现性。

用于体内胶囊式遥测系统的电磁跟踪定位方法

提出了基于电磁检测原理的定位方法。该方法在体表布置多个电磁发射线圈,通过胶囊内密封的接收线圈检测所在点的磁感应强度,利用检测值,根据磁感应强度和该点位置坐标之间的函数模型反向求解出位置信息。设计的悬浮式单维接收线圈,能始终保持接收方向的恒定,不仅大大减少了接收线圈和发射线圈维数,也大大降低了求解模型的复杂性,满足了胶囊内严格的空间限制和功耗限制。设计了完整的电磁定位系统,构建了三维实验平台,并开展了38个位置点处的检测,将结果代入定位软件求解后表明,三个坐标方向的定位误差均在4 cm以下,平均定位误差在2 cm以下,小于同类研究的定位误差。

两种随机PWM调制技术的比较研究

PWM调制技术已广泛应用于电力电子技术中,但PWM调制信号含有大量的高次谐波,成为产生EMI的主要原因之一。开关功率变换器中应用随机PWM调制技术能有效地减小传导EMI,改善系统电磁兼容性。常用的随机PWM调制技术有随机周期调制和随机脉冲位置调制,通过对两种方法的分析与实验,结果表明随机周期调制技术具有相对更好地减小EMI的作用。

轴径向气隙混合磁路多边耦合电机轴向励磁绕组的反电势及其位置传感器机理

无传感器控制是比较理想的电机驱动模式,是电机及电力传动领域的研究热点之一。该文在混合式步进电动机的基础上提出一种轴径向气隙混合磁路多边耦合电机,电机在提高单位体积出力的同时,在不增加传感器的条件下实现了电机的闭环控制。这种电机的结构特点决定了电机控制的灵活性,轴向励磁绕组既可以控制轴向磁通,还可以兼作转子位置传感器。该文结合轴径向气隙结构混合磁路多边耦合电机的特点,在对该种结构电机轴向绕组谐波反电势解析分析和实验研究的基础上,提出基于轴向补偿励磁线圈同时作为电机位置传感器的思想,探求了轴向励磁补偿控制绕组的传感器机理,并给出具体电路,确认了其实现的可行性。研究表明,当定子绕组三相同时通有电流的时候,轴向线圈的反电势频率是定子绕组电势的3倍,根据这个反电势信号,轴径向气隙结构混合磁路多边耦合电机可以方便的实施无传感器控制。

井下双位自锁式电磁铁参数优化及性能分析

针对井下的恶劣工作环境,为了降低电磁阀能耗,提出了一种利用永磁体自锁的电磁阀。为了提高电磁阀在工作过程中的性能,利用Ansoft Maxwell软件建立电磁铁的分析模型,并对模型进行有限元分析。分别考虑电磁铁衔铁在不同位置、永磁体不同长度情况下,电磁铁的自锁性能和抗振动的能力。针对不同长度的线圈以及衔铁的不同位置,对电磁铁的换向能力进行有限元分析,得到合理的线圈长度。仿真结果分析表明,井下自锁式电磁铁增加永磁体的长度有助于衔铁抗振动能力的提高,但会削弱电磁铁的换向能力。综合考虑上述因素,结合电磁铁的实际尺寸,得到永磁体长度和线圈长度的优化设计参数分别为3mm和21mm。

三位置电源转换开关触头系统电动力的分析

采用电磁有限元仿真和计算公式相结合的方法,计算了开关触头系统电流大小、电动力分布和触头斥力。定量研究了触头片上转轴位置对触头系统电动力以及触头压力补偿的影响。结果表明,各触头片上的电流和电动力分布是不均衡的,通过优化触头片结构,增加触头系统电动力对触头压力的补偿,提高了短路耐受能力。

混合磁路多边耦合电机转子位置检测策略

为了研究简单有效轴径向气隙混合磁路多边耦合电机转子位置检测方法,根据电机的结构和参数特点,在轴向线圈局部磁网络模型的基础上对轴向励磁绕组的反电动势进行了分析,导出双侧绕组反电动势与转速和电机位置的关系式,为实现该电机转子位置传感提供了理论依据。在此基础上提出了新的位置测量方案,在无位置传感器的前提下,能够快速确定电机实际位置。通过实验和仿真证明:该方法具有运算量小、无需电机具体参数、受径向电流影响小及抗干扰能力强的优点,可以实现轴径向气隙混合磁路多边耦合电机的无位置传感器控制。

手持导航产品中的电磁干扰分析

手持导航产品中,电磁干扰对产品性能的影响是非常大的.以手持导航产品中为基础,分析其工作原理及电磁干扰产生的原因;并从实际出发,分析产品中产生的主要的电磁干扰的位置、类型、频率范围、大小;最后提出了有效地减小电磁干扰可以采取的几种方法.

基于共轭次梯度算法的磁传感器安装误差校正

随着头盔显示技术的发展,对头盔电磁定位的精度要求越来越高,在现有的加工工艺和机上安装条件下,要提高定位精度,必须对传感器安装误差进行校正。通过坐标转换原理对安装误差进行建模,在此基础上利用最小二乘原则选取目标函数,将校正过程抽象为最优化问题求解。提出一种基于共轭次梯度算法的最优化问题求解方法,实现了传感器安装误差校正。利用MATLAB上对校正算法进行仿真,仿真结果表明,共轭次梯度算法简洁易用、校正精度高、收敛速度快,能够明显提高磁场测量精度。

煤矿井下车辆乘人防漏识别读卡基站设计

针对煤矿井下乘车人员携带标识卡因车辆移动速度过快、车辆外壳屏蔽等原因造成漏识别,车辆乘人超载不能有效管控存在安全隐患等问题,设计了一种读卡基站;对电源输入增加电磁兼容保护,提高设备抗干扰能力,满足煤矿井下电磁兼容设计等级要求;通过超高频RFID模块识别乘车人员信息,用以区分人员在车内或车外;超宽带UWB模块调整输出发射功率,与车内人员和巷道基站进行直接或间接测距,实时统计车辆内载人数量,避免出现漏识别,辅助井下人员精确定位全矿井覆盖。

手持式导航仪电源EMI设计

由于地面GPS信号非常微弱(EIPR约为-130dBm),机内电磁干扰(EMI)对手持式GPS导航仪接收性能的影响非常大。在以手持式导航产品为研究对象,分析其电磁干扰产生的原因时,我们发现手持导航仪各电源模块良好的EMI设计至为关键。掌握电源EMI设计的基本原理,合理布局各电源模块,即能有效降低机内EMI干扰,提高整机GPS接收性能。

机电作动器动态性能的研究

讨论了永磁同步电动机的数学模型，在机电作动器推动负载做摆动运行的情况下分析了影响机电作动器动态性能的主要因素．利用电压极限曲线、电流极限曲线定量分析了气隙磁链、交轴电感对系统性能的影响，结合机电作动器动态指标要求，在理论分析的基础上结合计算得到的电机参数搭建系统仿真模型。仿真及实验结果表明系统能够满足动态指标。

全站仪公路测设的精度探讨

光电测距极坐标法是公路工程施工测设中点位测设的一种常用方法,光电测距三角高程也正成为高程测设的一种重要方法.本文对使用这些方法测设的点的平面位置和高程精度进行了深入探讨,得出了若干结论;给出了测设成果的检测限值;并就如何提高点位测设精度提出了处理措施.

一种永磁同步电机无位置传感器混合控制策略

为适应电液助力转向系统用永磁同步电机在全速范围内负载不断变化的工况,文章提出一种基于扩展反电势的永磁同步电机无位置传感器混合控制策略。在低速区,其采用转速开环、电流闭环的控制策略;在转速开环向转速闭环切换的过渡阶段,其采用通用的转矩角闭环控制策略,以实现转速、转矩的平顺切换;在转速闭环阶段,其采用基于扩展反电动势模型的无位置传感器控制策略。对本文所提的控制策略进行实验,结果显示,电液助力转向系统在空载和满载工况下起动,电流和转速可实现快速跟踪响应;在控制策略切换过程中,电流和转速可实现平稳过渡,并稳定运行在双闭环的控制模式下,证明了该控制策略的有效性。

四相电励磁双凸极电机静止转子位置检测研究

针对四相8/6极电励磁双凸极电机,在简要分析了电机基本特征的基础上,利用电机自感随转子位置变化而变化的特征,采用低压开关脉冲检测端电压法,实现了静止时无位置传感器的转子位置估计。选择两组不同的开关组合,通过开通和续流阶段非导通相端电压的大小关系,确定转子所处的90°电角度区间;然后根据第一次的结果选择第三组开关组合,同样通过非导通相在开通和续流时端电压的大小关系,确定电机所处的45°电角度区间;在考虑励磁电流产生的齿槽转矩影响的情况下,判断出准确的转子位置。为确保注入脉冲时转子不发生转动,对开关脉冲的作用时间做了理论分析,为四相DSEM八状态无迟滞起动奠定基础。通过实验验证该方法的可行性和理论分析的正确性。

地下管线三通点的定位方法

本文介绍了管线探测工程中常见的三通点的一种定位方法。