永磁同步直线电机的矢量控制

由于旋转电机加滚珠丝杠的传统机械结构加入了中间传动环节,无法进一步提升使用性能,研究了永磁同步直线电动机矢量控制算法.针对永磁同步直线电动机开展矢量控制算法分析以及验证工作,在矢量控制系统框架下进行了硬件搭建与软件设计,搭建了永磁同步直线电机矢量控制验证平台,测试核心算法,经过试验,设计的软/硬件能够对永磁同步直线电机进行有效控制,有较好的鲁棒性.

Transducer-type bi-directional linear ultrasonic motor and experiment

A transducer-trpe bi-directional linear ultrasonic motor is presented. It has the features of flexible bi-directional drive, simple construction and easy control, etc. The character- istics parameters of the prototype are: frequency 21.46 kHz, maximum moving speed 400 mm/s under pre-load of 3.2 N, maximum thrust 2.1 N under pre-load of 1.6 N. The influence of phase shift and vibration amplitude of ultrasonic transducers on ideal elliptical locus and output characteristics are investigated with theoretical and experimental methods.

直线电机式主动悬架建模与试验研究

为实现悬架的主动减振,将直线电机作为汽车主动悬架的作动器。首先建立了1/4车辆主动悬架和直线电机的数学模型,并通过台架试验测试直线电机的输出电磁力,仿真结果与测试吻合较好,验证了直线电机数学模型的正确性;接着采用电流滞环控制和最优控制相结合的方法,根据路面激励状况,控制直线电机作动器输出相应主动力。最后采用d SPACE开发最优控制系统对主动悬架进行了试验。结果表明,所设计的控制系统能有效改善车辆舒适性和行驶安全性。

新型Halbach次级结构永磁同步直线电机

提出一种新型Halbach次级结构的无铁心永磁同步直线电机,介绍了该新型直线电机的结构和原理,利用矢量磁位和边界条件对Halbach永磁阵列所产生的磁场进行解析分析,得到气隙磁通密度的表达式,建立直线电机的数学模型。通过研究分析,设计制造一台样机并进行相关实验研究,通过对比实验和仿真结果,来验证解析设计的合理性。

数控机床用直线电机伺服试验平台开发及应用

在分析数控机床用直线电机驱动伺服系统动态特性的基础上,概括了直线伺服系统抑制外部扰动、提高稳态精度、提高动态响应速率以及增强鲁棒性的先进控制策略,研制了数控机床用直线电机驱动伺服系统综合试验平台及其调试软件,最后,指出了直线电机在使用过程中其他一些值得关注的技术问题。

往复式永磁直线电机实验教学平台

本文研制了往复式永磁直线电机实验教学平台。相较于传统直线电机实验教学平台,该实验教学平台通用性和灵活性强,可实现永磁直线电机的多种实验研究,同时具有较高的实验精度。基于该实验教学平台,开展了永磁直线电机的定位、定位力、静态推力以及开环和闭环实验研究。该实验教学平台的研制和应用,丰富了电机类课程的教学内容,为学生提供了良好的实践环境。

基于虚拟仪器的直线电机创新实验平台设计

基于自动化专业应用型人才培养的探索与实践,并结合自动化专业教学和科研的实际经验,产学研相结合,开发实现了基于NI ELVIS的直线电机创新实验平台。该平台充分利用了NI ELVIS和LabVIEW的优点,实现了NI ELVIS和直线电机的软硬件的联接;实验设计以创新和实际能力培养为目标,增强学生分析问题与解决问题的能力,通过选取不同的控制策略,可实现直线电机跟踪正弦曲线的控制和直线倒立摆控制系统的综合实验,从而使学生加深对控制基本理论与基本概念的理解,培养创新思维和创新能力。

直线电机抽油泵系统试验研究

直线电机能够产生直线往复运动,将其与抽油泵相结合形成一种新型无杆采油设备,彻底取消抽油杆及地面传动机构,从而大幅降低系统能耗,提高系统效率。通过试验研究得到直线电机抽油泵特性及其变化规律,具有理论及工程实际意义。

一种新型直动式压电直线电机的设计

为研制高精度、大行程、宽频响的压电直线电机,提出了一种基于叠层型压电陶瓷的直动式压电直线电机。分析了电机的工作原理,对电机的结构进行了设计,制作了原理样机,并进行了实验研究。实验表明,在一定频率范围内,定子驱动足纵向振幅保持不变,且最大幅值为900 nm,电机最大无负载速度为4.8 mm/s,最大输出推力为4.5 N。

一种新型热压缩机运行特性实验研究

为了克服传统热压缩机的不足,提出了一种直线电机直接驱动、以气缸壁与活塞充当回热器的新型热压缩机系统。利用搭建的实验装置,实验研究了加热温度、直线电机驱动功率、工质种类和充气压力等对新型热压缩机系统运行特性的影响。研究结果表明:采用比热容比更大的工质有利于提高热压缩机系统性能;增大充气压力能提高系统内压力峰值,但效果不显著。以He4为工质,在充气压力为0.96 MPa、加热温度为330℃时,新型热压缩机系统压比达到1.14,能满足特定场合驱动脉冲管制冷机工作的需求;利用带小孔的气库进行了系统输出声功实验研究,发现存在最佳小孔开度使热压缩机系统对外输出功最大;保持工质种类和充气压力不变,当加热温度为603℃、小孔气库容积为0.518L时,实验测得热压缩机输出功最大为15.6 W。

激光直写聚合物微流控芯片精密实验台设计

为实验研究CO2激光直写加工聚合物微流控芯片,构建了激光直写微加工精密实验台。为实现高速高定位精度,设计中采用直线电动机直接驱动的伺服进给系统。为保证控制系统的实时性,构建了以工控机为上位机,以PMAC控制卡为下位机的双CPU开放式数控系统。并对精密实验台软件结构进行了模块化设计,成功构建出激光直写微加工精密实验台。

一种测量不同温度下液体声速的实验装置

目前测量液体声速的实验装置一般通过摇动手柄转动精密丝杆导轨移动装置,从而改变超声波换能器之间的距离,操作过程比较繁琐,容易产生空程误差;且采用示波器来观察信号,连线复杂,操作麻烦,容易出错;一般只能测室温下液体声速。为了克服上述不足,提出一种改进的实验装置,可以测量不同温度下液体声速。通过直线电机改变换能器之间的距离,可以避免空程误差,操作过程简单。该装置可直接测量并显示超声波接收换能器接收到的声波信号转换成的电压信号,直观方便。

U形直线超声电机结构设计

针对直线超声电机的小型化问题,提出一种新型U形直线超声电机,该电机由U形定子和导轨组成,压电陶瓷片采用粘贴的方式固定在定子上.研究了电机的激振方式与位置,设计并加工了直线超声电机样机和测试装置.将柔性铰链结构应用到直线超声电机夹持中.通过实验确定了电机的最佳工作频率、预压力.研究了输出力和空载速度随工作频率、预压力和电压的变化规律.实验表明,电机在电压值400 Vpp,预压力25 N条件下,最大空载速度470 mm/s,最大输出力9 N,定子质量25 g,推重比达36;柔性夹持能提高电机的模态一致性和效率,同时简化了电机结构.该研究为电机小型化发展奠定基础.

深井勘探用直线电动机实验研究

深井地震波技术勘探震源系统用直线电动机,目前在国际上属于勘探业前沿项目,该技术相比于传统的爆破式震源,在安全性能上有了大幅度的提高,同时也更经济。对该震源系统的直线电动机进行了实验分析,通过实验所得数据得出,变频器基频设置是影响直线电动机运行时起动力的主要因素,提出了实用效率的概念,同时分析了变频器输出频率与直线电动机线电压-起动力的关系曲线,对该震源系统用的直线电动机的性能提高有重要意义。

一种圆筒形压电直线电机的设计及实验研究

为研制具有高分辨率、宽频响、大行程的压电直线电机,提出了一种基于叠层压电陶瓷的圆筒形压电直线电机,并利用碟形弹簧对叠层压电陶瓷进行预紧。在分析电机工作原理的基础上对电机的结构进行了设计,并制作了原理样机,对其进行了实验研究。实验测定结果如下:在一定频率范围内定子驱动足输出振幅最大值为2μm,电机最大无负载速度为3.7mm/s,最大输出推力为4.3N。

新型初级永磁直线电机实验教学平台

本文对"直线电机理论与应用"课程的相关内容进行了补充,并建立了新型直线电机研究型实验教学平台。该平台不仅丰富了"直线电机理论与应用"课程教学工作,又能激发学生的学习兴趣,开拓视野,增强动手能力,提高创新能力。

直线电机驱动往复泵流量压力变化规律试验研究

作为往复泵的动力源,直线电机结构简单,运动平稳,精度高,理论上可以消除往复泵输出流量和压力的波动。设计了直线电机驱动往复泵试验台,利用数据采集装置,分别采集了不同工况下能够真实反应泵的实际工作性能的各缸和总管的输出流量和压力信号。由数据分析得出,往复泵输出流量稳定,压力波动较小。与理论分析相比较,找出了影响流量和压力特性的因素,为设计、改造和利用直线电机驱动往复泵提供依据。

行波磁场对电磁发射装置性能影响的实验研究

电磁发射装置中的行波磁场是推动射弹最重要的因素.为研究行波磁场对铝质射弹的作用规律,基于圆筒型直线感应电机的相关理论,研制了电磁发射装置样机.通过实验,系统地研究了行波磁场对电磁发射装置推进性能的影响.实验结果表明:随着外加三相电源频率或电压的升高,电磁推力增大、射弹的运动速度提高,与理论分析结果一致.

永磁同步直线电机性能分析

使用自主开发的永磁同步直线电机试验平台,对国产永磁同步直线电机进行电机气隙与推力、相电流关系试验、伺服刚度试验和重复定位精度试验。通过对国产永磁同步直线电机与科尔摩根同类直线电机的速度跟踪、反电势试验分析,得出该直线电机的主要性能指标已接近或达到科尔摩根同类直线电机的水平。

永磁直线同步电机Halbach阵列电磁激振力建模

为实现永磁同步直线电机Halbach阵列电磁激振力的精确计算,首先建立了考虑边端效应的伪周期电磁场子域解析模型,对永磁阵列电磁特性进行精确刻画;然后,基于永磁体磁能分布原理修正相互作用磁能表征式,继而推导出基于局部虚功位移法永磁体电磁激振力计算公式;最后,通过有限元验证了永磁阵列电磁场模型,并通过堵驻推力试验间接验证了电磁激振力计算的精确性。