分布式驱动系统用轮毂电机及其技术综述

应用轮毂电机的分布式驱动型电动汽车在系统效率、车身控制、平台开发等方面具有突出优势,是新一代电动汽车领域的研究热点和重要发展方向。该文对比分析电动汽车集中式驱动与分布式驱动的技术优缺点,指出分布式驱动系统用轮毂电机具有巨大的发展潜力;介绍国内外学者在轮毂电机拓扑创新方面做的工作,总结该领域的研究特点以及面向高转矩密度的技术发展方向;阐述振动分析与抑制、温升计算与冷却、多目标优化与算法加速这三大轮毂电机优化设计研究领域的技术进展,提出全局性多物理场分析优化理论的技术空白;阐明驱动控制领域的研究主要围绕单电机层的高性能控制与容错控制、整车层的多电机协同控制展开;最后,该文总结分布式驱动轮毂电机的研究进展,展望该领域的技术研究方向。

基于单元斜率永磁曳引机ARSM优化设计

依据指标优化设计一款额定功率为7.5kW、效率大于89.7%的永磁同步曳引机。由于磁路法单一参数扫描无法分析永磁曳引机中多变量、强耦合关系,以及设置斜槽或斜极时存在削弱齿槽转矩同时牺牲一定的输出转矩这一对不可调和的矛盾,现通过自适应性响应面法(ARSM)对曳引机各参数优化调整,同时引入新变量单元斜率以此中和永磁曳引机固有矛盾,计算出最佳斜槽角与最佳设计点,然后有限元仿真曳引机各项优化特性并试制样机。结果表明,引入单元斜率后基于ARSM优化可使曳引机齿槽转矩峰峰值缩小88.3%而效率提升一个百分点,且试制样机具有宽广高效的运行范围。

电梯永磁曳引机的在线退磁检测

永磁同步电机具有功率大的优势,但在电梯曳引应用中存在机械强度低与不可逆退磁的问题。其中,退磁问题会直接影响电梯运行安全,甚至导致电梯失速与冲顶。鉴于此,提出了一种基于变参数SMO的在线退磁检测方法,根据永磁同步电机在电梯曳引中的结构特征,选择采用改进饱和函数与可变开关增益的方式解决SMO应用中的抖振问题。结果表明,新型在线退磁检测方法具有较高的检测精度,可满足电梯永磁曳引机在线检测工作要求。

直驱式永磁曳引系统无称重传感器起动控制策略

无齿轮直驱式永磁曳引系统已成为现代电梯的发展趋势。为了提高电梯永磁曳引系统的性能,提出一种基于无静差模型预测控制的无称重传感器起动转矩控制策略。针对直驱曳引系统机械模型不确定、非线性和强扰动负载特性引起的预测模型失配问题,在预测模型中引入模型校正环节以克服模型失配问题。在预测模型中加入估计等效扰动信息来消除零伺服过程的速度静差,并将转速估计量引入到速度预测环节作为速度预测初值,从而无需在价值函数中再对预测速度进行校正。所研究的无称重传感器控制策略能够在抱闸释放瞬间准确控制电磁转矩,快速追踪不确定性综合扰动转矩,有效减小轿厢倒溜距离,并避免机械振动,从而提高了乘梯舒适性。最后,仿真和实验结果均验证了所提出无称重传感器控制方法的有效性。

永磁同步电梯曳引机的二自由度伺服控制

为了改善永磁同步电梯曳引机的启动突加负载扰动抑制性能和给定速度曲线跟踪性能,提出了二自由度、三速度控制器的转子磁链定向矢量控制算法,该算法中控制器参数根据曳引机与电梯参数进行自动匹配。Matlab仿真与实际电梯测试结果证明该方法相对于传统单自由度单速度控制器的算法,有效地改善了启动突加负载扰动抑制性能及速度跟踪性能。

基于装配模型的曳引机整体强度有限元分析

厢梯用永磁同步无齿轮曳引机具有结构紧凑,控制准确,运行平稳,效率高,噪音低等优点,被越来越多的电梯电机生产厂家开发和应用.对于一种新型永磁同步无齿轮曳引机,应用有限元分析软件,通过分体建模,整体装配,进行静力学和动力学分析,并结合实际动、静态测试结果,对整机主要部件做出准确的强度评估.

电梯门机伺服系统谐波抑制策略仿真分析

电梯门机伺服控制系统的谐波不仅使电机产生机械振动,缩短了电机使用寿命,而且影响系统的正常工作。为了解决电梯门机伺服控制系统中存在的谐波问题,提出了一种采用可变频率载波的正弦脉宽调制(SPWM)方法来抑制谐波的策略,从三相静止坐标系下永磁同步电机(PMSM)的数学模型出发,对电梯门机谐波产生的原因进行了分析,并在Matlab仿真平台上进行了实验验证。实验结果表明,该方法抑制了电梯门机谐波,使电机定子电流波形趋于平滑,提高了电机的稳定性。

永磁同步曳引机在电梯检验中所遇到的诸多问题

本文从机械特性和电器特性两个方面对无齿永磁同步曳引机在实际应用中存在的种种问题进行了分析,并对与此相关的检验内容提出了自己的看法。

电梯用无齿轮永磁同步曳引机测试系统设计

由于无齿轮永磁同步曳引机具有性能优越、占用空间小的特点 ,在电梯驱动系统中的应用日趋广泛。文章论述了为生产厂家设计的一套设备专用测试系统 ,详细介绍了系统软、硬件的设计和实现方法。实际应用表明 ,该测试系统运行稳定可靠 ,操作简便 ,显著提高了测试效率 。

电梯曳引钢丝绳断股现象引发的思考

针对一起典型的电梯曳引钢丝绳断股案例,结合现场检查结果,从曳引绳张力偏差(要求曳引绳张力与平均值偏差不大于5%)、曳引机曳引条件(要求设计合理)、钢丝绳日常维护(要求定期维护保养及检查)、安装(要求安装正确并及时调整钢丝绳张力)等4个方面分析可能造成钢丝绳产生断股的原因,判定由于操作不当对钢丝绳表面造成的机械损伤是导致钢丝绳断股的主要原因。针对钢丝绳在永磁同步无齿轮曳引机上应用的特点,从钢丝绳设计及选型、安装、日常管理与维护等方面进行分析,提出影响钢丝绳安全性能的因素及改进措施。

改进的永磁同步电梯曳引机参数辨识方法

提出了一种改进的永磁同步电梯曳引机离线参数辨识方法,可以依次辨识定子电阻、电感与转子磁极初始位置。基于高频旋转电压注入的定子电感辨识方法可以保持转子静止的同时辨识直轴和交轴电感;基于两步电流法的旋转型辨识方法可在空载情况下精确辨识转子磁极初始位置;基于高频正弦电压注入的静止型辨识方法可在带载情况下辨识出转子磁极初始位置。在表贴式永磁同步电梯曳引机上的辨识实验验证了该方法的可行性与可靠性。

电梯无齿曳引机启动转矩补偿的建模和仿真

电梯抱闸打开瞬间,由于曳引轮两边悬挂重量不平衡,电机负载力矩发生突变,轿厢出现溜车和抖动现象,影响电梯起动时的舒适感。预转矩功能使电机提前输出一个电磁补偿转矩,实现电梯的平滑启动,常见的预转矩方法是带称重装置的。提出一种基于ERN1387编码器高精度细分的无称重装置的起动转矩补偿方法,用Simulink仿真软件搭建了曳引机械系统、正余弦编码器和曳引电机的仿真模型。仿真结果验证了该转矩补偿方法的可行性和有效性。

永磁同步电机神经网络调速系统的研究

为改善永磁同步电机在电梯无齿轮曳引复杂工况下的调速动态性能,使其满足快速性、舒适性的同时,对频繁的负载变化有较强的鲁棒性和稳定性,提出将CMAC神经网络控制应用于电梯行业永磁同步电机调速系统中。通过建立永磁同步电机动态模型,搭建内模控制的电流内环及CMAC网络控制的速度外环仿真控制系统,并对比传统PI控制方式进行仿真实验,结果表明,本调速系统在动态性能、抗扰性能及鲁棒性能上均有显著改善;并根据电梯运行加速度要求,跟踪电梯运行的速度抛物线,验证了在CMAC神经网络的学习和记忆能力下有逐渐提高的稳态精度。

带有超级电容储能的永磁同步电机—电梯曳引系统

现有永磁同步电机—电梯曳引系统一般是通过电阻消耗电梯运行过程中的再生能量,耗能大且效率低。对此,文中引入超级电容储能环节,利用双向DC/DC变换将储能元件并联至中间直流母线,通过对变换器的控制,使得系统在永磁同步电机再生发电运行时给超级电容充电,而在电机电动运行时为超级电容放电,以充分利用负载再生能量,提高系统的运行效率。仿真结果表明,相比传统耗能方式,采用超级电容储能可有效回收利用系统的再生反馈能量,系统工作在给定实验条件下,单个周期节约能量占系统所需最大能量的58.8%,同时该系统动态过程中转速超调<2%,稳态过程中转速转矩静态误差<1%。由此可知,该系统可实现较好的节能效果,同时还具有良好的运行性能。

永磁同步曳引机转子初始位置检测

提出一种电梯永磁同步曳引机转子初始位置检测方法。该方法在算法上改进了传统的脉动高频电压信号注入法,可以更快速、准确地检测出转子初始d轴位置。当向定子绕组中注入脉动高频电压信号,由于定子电感随转子位置θ变化,因此可以从高频电流响应信号中提取转子位置θ信息,结合磁场饱和引起的电感变化判断磁极极性。这种方法不需要精确的电机参数和额外检测硬件。实验结果验证了这种方法有效可行,尤其是能够解决低速甚至零速下的转子位置检测。

永磁同步电动机驱动系统在无齿轮传动中、低速电梯的研究与实现

本文主要研究用于无齿轮传动中、低速电梯的永磁同步电动机驱动系统的组成和控制原理,并给出样机的部分试验结果。

电梯加装“电机封星”功能的必要性分析

针对当前永磁同步驱动主机电梯未设置“电机封星”功能存在的风险,探讨“电机封星”功能的原理,结合新版《电梯型式试验规则》分析给在用电梯加装“电机封星”功能的必要性,降低电梯设计制造遗留风险。加装“电机封星”功能有变频器电子封星和接触器封星2种方式。案例表明,“电机封星”功能较好地减少了电梯上行超速冲顶或下行蹲底等风险,提高了电梯的安全性。

无齿轮永磁同步电梯曳引机测试系统研制

无齿轮永磁同步电梯曳引机在电梯系统中的应用越来越广泛,其电气性能测试亦随之受到关注。介绍一种无齿轮永磁同步电梯曳引机整机性能测试系统的研制,详细说明了系统的组成、工作原理,重点阐述了制动器响应时间的测试等。该系统测试精度高、自动化程度高,应用中显示出良好的重复性和稳定性,具有较高的实用价值。

基于永磁同步无齿曳引机的设计与研究

针对使用永磁同步无齿曳引机的电梯进行总体方案设计时遇到的一些问题进行分析解决,主要从曳引力的分析计算和制动器噪音两个关键方面进行阐述。并以1.6 m/s中分医用电梯为例予以具体计算设计。从而得出增加压绳轮的机架设计方案,以及制动力矩为额定转矩的1.5倍即可保证标准要求而且可以降低系统噪音的结论。

永磁同步外转子无齿轮曳引机电磁场分析

将采用分数槽集中绕组的多极少槽永磁同步电机应用于电梯曳引机,使其布置更加灵活。结合电机结构选型和电机槽极数配合的选取,设计了一种小长径比的外转子24极27槽永磁同步外转子无齿轮曳引机。利用Ansoft有限元专业分析软件建立永磁同步电机的有限元模型,使用Matlab对电机空载磁场分布、空载电动势及其谐波成分进行了分析计算,分析了电机的齿槽转矩和负载转矩。分析结果表明所设计的电机能够满足设计和工程实际要求。