集中绕组模块组合式定子结构对低速大功率永磁电机性能影响

针对集中绕组模块组合式定子结构对低速大功率直驱永磁同步电机性能的影响进行研究。首先介绍了模块化定子的分块规则和分块数。基于绕组函数法推导了单个定子单元模块在不同拆分方式下的绕组函数和电感表达式。基于有限元仿真先分析了仅绕组分块对电机性能影响;然后分析了冲片和绕组都分块对电机性能影响。通过对比空载和负载性能,总结出各种定子模块化拆分方案的优缺点,为大功率低速直驱永磁同步电机的模块化设计与制造建立了基础。

大功率低速直驱电机电磁特性对比分析

针对大功率低速直驱电机,对其电磁特性进行对比研究,以设计的一台36槽30极极槽数相近的大功率低速直驱电机为例,在空载和负载两种状态下,对比不同定子硅钢材料对该种电机的电磁特性及效率的影响。有限元分析表明,采用取向硅钢定子材料的大功率低速直驱永磁电机与常规硅钢定子材料的该种电机相比,电磁特性更优,空载时取向硅钢材料会削弱齿部饱和现象,负载时提高了电机的输出转矩,降低了电动势波形畸变率;降低了永磁体涡流损耗幅值,两部电机效率相差不大,为该类电机工程上实际生产提供参考。

大功率离心式制冷压缩机异步电机无速度传感器直接传动控制研究及应用

离心式制冷压缩机领域异步牵引电机通常不安装转速传感器,开环的恒压频比(V/F)控制模式无法很好地应对负载及母线电压的波动,因此,采用无速度传感器闭环控制实现机组的安全可靠运行十分必要。文章介绍了异步直驱系统基本原理,对大功率高速异步直驱系统无速度传感器闭环矢量控制技术进行研究,运用异步电机分段无速度控制的策略,最后通过装机试验验证了该方案的有效性。

新型永磁游标电机的设计与研究

针对传统直驱式电机,在低速大转矩输出时成本高且运行风险大的问题,提出一种直驱式低速大转矩永磁游标电机,与传统游标电机相比,结构上采用双定子中间转子形式。内外定子齿均具有磁通调制作用,转子磁极直接面向两侧气隙,磁钢得到了充分利用。文中介绍了该电机工作原理、设计方法,给出了详细的设计参数及结构、装配示意图。对影响电机性能较大的如内外定子齿周向宽度、径向高度及其配比等结构参数进行了优化设计。建立了电机二维模型,通过有限元法对其齿槽转矩、输出转矩、空载反电势、气隙磁密等性能进行了分析,仿真结果验证了理论分析的正确性。

机床进给系统用直线电动机综述

直线电动机是一种新型驱动装置 ,有着广泛的应用。文章简单介绍了直线电动机的基本原理和分类 ,分析了其优缺点 ,综述了国内外的发展情况 。

高速大推力直线电机直接驱动进给系统动态性能的分析

大推力直线电机直接驱动是一种新颖的高速数控机床直线进给系统驱动方式,它将直线电机的定子和动子分别安装在机床床身和工作台上,取消一切机械传动环节,大大提高进给系统的伺服性能,但这种驱动方式对外界干扰非常敏感,机床运行过程中切削力甚至进给系统运动部件质量的变化等均是系统的直接干扰。本文根据直接驱动进给系统的控制模型,分析了系统动态刚度的计算方法和主要影响因素,提出了提高动态性能的方法。根据系统的特点,设计动态质量估计器,实现直接驱动进给系统的动态质量在线估计和补偿。对实际系统的仿真分析表明,本文提出的基于系统动态质量在线估计与补偿方法,能大大提高系统的性能。

低速大力矩直接驱动电动机研究与应用进展

阐述了低速大力矩直接驱动电动机的技术优势。系统介绍了当前研究领域中典型的低速大力矩直接驱动电动机的运行原理、使用优点、应用场合、研究热点和关键技术。最后总结了低速大力矩电机的发展趋势。

高速加工机理与关键技术的研究进展

综述了高速切削加工机理 ,介绍了高速加工关键技术 :高速电主轴、直线进给直接驱动、高性能数控、高动态性能机床结构和高速切削刀具系统。为了保证高速加工的高精度与高速度 ,高速加工机床的主传动和进给传动取消了传统的机械传动机构 ,改用电力直接驱动 ;采用高性能 CNC直接作样条插补 ,为机床进给轴加减速产生无冲击的位置理论值 ,提高轮廓加工精度 ;只有高动态性能的 CNC与高动态性能的进给驱动系统的配合 ,才有可能获得高的表面质量。

直线电机在高速龙门五轴加工中心中的应用

介绍直线电机工作原理,阐述了与直线电机驱动相比传统滚珠丝杠副传动方式的优势。介绍直线电机进给驱动技术在高速龙门五轴加工中心的应用实例,提出使用直线电机存在的几点问题,指出直线电机进给驱动技术将是高速数控机床未来发展的方向。

风力发电系统中大功率变流器的应用

风电系统对中压大功率变流器的需求日益增加,大功率变流器已引起人们极大的兴趣。直接驱动型变速恒频风力发电是一种新型的发电技术,它具有无齿轮箱、机械磨损小、整机效率高,运行维护成本低等优点,在风力发电领域中有着很好的应用前景。为掌握变流器的设计制造技术,推动我国风电事业的发展,首先对直驱型变速恒频风力发电系统基本拓扑结构进行了对比分析,着重介绍了直接驱动型风力发电系统几种大功率变流器拓扑结构,比较了各种拓扑结构的优缺点、技术难点,以及实际应用中存在的问题,并对大功率变流器在风力发电系统应用中的可行性进行了相关分析与探讨,为直驱风力发电系统拓扑结构的选型提供了参考基础。采用的二极管箝位五电平级联H桥拓扑,结合了二极管箝位型多电平和级联H桥多电平的优势,需要较少的箝位二极管和独立直流电源,即可进一步提高输出电压等级,使用移相变压器和12脉波整流器作为输入电路,可以方便地应用在使用多相永磁同步发电机的直驱风电系统中。仿真和实验结果证实了所采用的拓扑及其控制方法的有效性。

水压直驱式高速开关阀动态特性

针对水压机器人关键控制元件,提出了一种音圈电机直接驱动式水压高速开关阀,并对其结构工作原理进行了介绍,运用AMESim仿真软件建立了水压高速开关阀数学模型,利用AMESim批处理方法分析了阀芯直径、阀孔直径和阀芯半锥角等关键结构单参数对高速开关阀动态性能的影响,并基于遗传算法对开关阀的动态特性进行了多参数影响变化研究,最终确定了开关阀的最优结构参数,为其动态性能的提高提供了理论依据.最后在仿真模拟的基础上研制了水压高速开关阀样机,并对其进行了动态性能试验研究,其开启响应时间为7 ms,关闭响应时间为9 ms,通过理论和试验的对比分析,验证了所研制的水压高速开关阀动态性能满足预期技术要求.

基于直接驱动的数控加工中心设计与静态性能分析

分析了直接驱动方式对机床结构的主要要求,介绍了一种适合于直接驱动的加工中心方案,以及电主轴、直线电机直接驱动进给系统的设计方法,对加工中心的主要结构部件进行了优化设计,利用有限元方法对整机进行了静态特性分析,分析结果表明,整机具有较好的静态性能。

高速动车组在直接转矩控制下的机电耦合模型

从牵引角度对高速动车组车辆动力学性能开展多学科研究,建立牵引系统在直接转矩控制(Direct torque control)下动车组运行的机械电气耦合模型。建立动车组的车辆动力学Simpack模型和牵引传动系统的直接转矩控制Matlab/Simulink仿真模型,通过接口模块将2个系统连接起来,从而实现机械电气系统耦合,并且给出仿真算例。研究结果表明:该模型能有效地揭示动车组运行中的机械与电气特征变化情况。

某一轴高速转台的结构设计

文中介绍了一种新型转台结构,它没有复杂的传动链,采用减速电机直接驱动天线。与传统的转台型式相比,它具有结构简单、传递效率高等优点。同时,该型转台可适用于高转速场合,输出转速可达60 r/min。文中详细介绍了转台的结构特点,重点介绍了减速电机、同步机构和密封方式的设计等。可为高转速要求的转台和国内的机场监视技术提供宝贵的理论和实践基础。

基于高速轴向磁力驱动机构磁场的有限元研究

磁力驱动技术实现了转矩无接触传递,解决了普通连接方式中的泄漏问题。文中采用ANSYS有限元法研究了三维轴向磁力驱动机构磁场的分布情况,主要从不同磁极对数对磁场分布的影响,得出了磁场的最优磁极对数的结论。

基于模糊推理自校正控制的直接驱动进给系统稳定性分析

直线电机直接驱动进给系统是实现数控机床进给高速化的主要形式 ,但加工过程中切削力甚至运动部件质量的变化都是系统的干扰 ,易引起系统不稳定和定位精度下降。离线模糊推理、在线对控制系统实现自校正的控制方法能提高系统的抗干扰能力 ,并具有良好的实时性。为了研究系统的稳定性 ,本文介绍了这种基于模糊推理自校正控制的直接驱动进给系统稳定性分析方法 ,为同类系统设计提供理论参考。

电主轴直接转矩控制系统的设计与仿真研究

基于高速加工机床用电主轴及直接转矩控制基本工作原理,设计了电主轴直接转矩控制系统。利用MATLAB/Simulink模块库中提供的各种基本模块及子系统封装技术,建立完整的高速加工机床用电主轴直接转矩控制系统模型。并对该系统模型在恒定负载和负载变化两种情况进行了仿真研究。仿真结果表明,设计的电主轴直接转矩控制系统具有良好的动静态特性,将直接转矩控制方法应用于电主轴驱动控制系统是可行的,适应高速数控机床驱动控制系统的快速响应要求。

低速大扭矩交流变频电动机直驱转盘系统

鉴于传统的钻机转盘已不能满足各类新型钻井工艺要求的状况,研制了一种新型直驱转盘系统。该系统采用新研制的低速大扭矩交流变频电动机代替常规电驱动转盘的高速电动机,省去了大型减速箱这一中间传动机构,减少了中间的故障点,提高了传动效率,同时也更加方便转盘的维护与保养。12口井的现场试验表明,钻井过程中整个转盘驱动系统运行良好,低速大扭矩电动机在低速情况下能够提供较大扭矩,完全可以满足现场施工要求,更有利于水平井等复杂结构井的施工及井下复杂情况的处理。

直线电机在高速机床进给系统中的应用

简述了直线电机的工作原理及其应用领域。分析了直线电机高速进给系统的组成、特点和存在问题。介绍了直线电机在机床进给系统中的应用现状。展望了直线电机高速进给系统的发展趋势。

具有动态质量辨识与补偿功能的直线电机直接驱动进给系统

介绍了采用直线电机直接驱动的机床进给系统,提出了解决动态质量变化引起的系统性能劣化的方法.基于直线电机的控制原理,推导出直线电机驱动系统动态质量辨识和补偿的方法,对控制系统进行了仿真分析并在实际系统中进行了实验.