動子
- 高速磁浮列車長定子直線同步電機鐵耗分析
到LLSM定子與動子鐵心各部分磁通密度波形,再進行頻譜分析得到各次磁通密度分量;然后基于通用的鐵耗分立計算模型計算了各次磁通密度分量對應的鐵耗,再由鐵耗疊加方法將三個區(qū)域磁通密度分量產生的損耗相加計算得到一段1.2 km長定子下LLSM的鐵耗。對比了不同時速和不同材料時LLSM的鐵耗,分析了運行速度以及鐵心材料對鐵耗的影響,為磁浮列車的性能分析提供借鑒。2 LLSM鐵耗計算模型在不考慮諧波的理想情況下,LLSM長定子中鐵耗是由勵磁磁場與電樞磁場的合成行波磁
電工電能新技術 2023年10期2023-10-30
- 基于磁路優(yōu)化的伺服電機制動轉矩提高方法研究
部凸起結構設計和動子磁軛與輪轂耦合設計的方法，進而提高制動器輸出轉矩。本文首先從電機制動器的電磁力和輸出轉矩表達式分析出制動器的磁阻是影響其電磁力及輸出轉矩的關鍵因素。對制動器磁路與磁阻進行了理論分析。然后采用maxwell 3D仿真方法分析出制動器定子磁軛底部內徑與外徑中間環(huán)形位置磁場的飽和引起了定子磁軛磁阻的大幅增大。同時發(fā)現(xiàn)動子磁軛靠近轉動輪轂側內環(huán)位置磁密較小，磁利用率較低。最終通過磁路優(yōu)化，提出了定子磁軛凸起結構設計和動子磁軛與輪轂耦合設計方法。
日用電器 2022年10期2022-11-26
- 抗強沖擊微型圓筒型直線電機的結構設計
規(guī)結構，由定子和動子兩部分組成，其中，定子通常由線圈和外鐵心(定子磁軛)組成，動子通常由磁鋼和內鐵心(動子磁軛)組成，結構示意圖如圖1所示[4]。圖1 動磁式直線電機常規(guī)結構示意圖針對系統(tǒng)特殊的應用需求，本文設計了一款動子抗強沖擊結構的總裝式圓筒型微型直線電動機。首先，針對產品的動子強沖擊要求，對比分析了不同磁鋼結構的直線電機特點，結合與整機的一體化設計特點，開展帶軸動子抗沖擊結構設計，并建立了有限元模型分析抗沖擊力效果；其次，針對產品的小體積高可靠性特點
微特電機 2022年10期2022-10-24
- 高加速度雙邊型永磁直線電機的設計與優(yōu)化
的推力，二是減輕動子的質量。前者一般采用帶鐵心的平板型結構，可以提供高推力密度，此外還可通過優(yōu)化結構減少漏磁、優(yōu)化冷卻性能提高電負荷等方法進一步增大推力；后者可通過優(yōu)化動子結構、轉移質量到定子側等方法實現(xiàn)，如采用雙邊型結構來減輕動子的質量，同時也抵消單邊磁拉力降低了移動平臺的質量。文獻[1]設計了新型U型結構動永磁PMLSM，將原動子的背鐵設計分離為固定的一側背板，從而減輕了動子質量，可大幅度提升加速度，設計電密較大，適用于短時高加速度運行；文獻[2]對傳
微電機 2022年6期2022-07-28
- 微小行程單相圓筒型直線電機設計研究
電機，并且要求其動子能夠被動地跟隨機構轉動。本文研究了一種圓筒型直線電機，對于特殊領域的使用需求具有一定的參考意義。直線電機種類繁多，從原理上講，每一種旋轉電機都有與之對應的直線電機[1]。文獻[2]設計了一種斯特林制冷機用動鐵式直線電機，如圖1所示，通過單相繞組的正反通電可以實現(xiàn)動子的前后位移輸出，但行程的實現(xiàn)需要依靠機械限位，在頻繁的撞擊磨損下行程會逐漸增大，長期沖擊環(huán)境下的結構穩(wěn)定性也存在風險，難以保證掃描機構的長壽命要求。圖1 斯特林制冷機用動鐵式
微特電機 2022年2期2022-03-02
- 高效率可變磁阻音圈驅動器的設計及性能研究
永磁體(PM)作動子的結構，由于線圈發(fā)熱、漏磁等的影響，其電機效率為0.3～0.8[13-15]，本組在優(yōu)化結構參數(shù)的基礎上，將電機效率提高到了0.9[16]。為克服音圈變形鏡功耗大、效率低、輸出力小的問題，本文提出一種新型無磁體結構的音圈電磁驅動器，線圈繞在軟磁材料上作定子，動子則用軟磁材料替代永磁體；使用ANSYS進行音圈驅動器結構的設計和優(yōu)化，并對驅動器的響應時間和變形鏡的交連值等參數(shù)進行了分析，研究相鄰驅動器間的合理間距。2 音圈驅動器結構和工作原
液晶與顯示 2022年1期2022-01-27
- PMLSM動子位置估算與校正策略研究*
方案大都需要測量動子的速度和位置信息。目前，PMLSM伺服控制中廣泛使用光柵尺作為位置傳感器。但是光柵尺不僅安裝成本高，后期的維護與檢修同樣也會增加運行成本。除此之外，也會增加PMLSM的空間尺寸。在某些特定的環(huán)境中，并沒有空間安裝光柵尺等大尺寸的傳感器[1]。以上文獻雖然使用了不同的無傳感器技術，但是對于位置估算均是利用速度積分，存在偏差累積問題。對此，本文建立了PMLSM速度、電流雙閉環(huán)矢量控制模型，并且以滑模觀測器為例，仿真驗證了無傳感器技術的速度誤
電機與控制應用 2021年10期2021-11-22
- 直線電機型控制棒驅動機構設計與試驗研究
構主要包括定子和動子，如圖1所示。動子為環(huán)形齒結構，工作在反應堆冷卻劑中，材料為導磁不銹鋼06Cr13。定子主要由多組控制線圈、磁極、永磁體相互疊加組成，其中控制線圈采用聚酰亞胺漆包線繞制而成，位于磁極內部，磁極采用DT4C電磁純鐵。為提高電機輸出力，在磁極之間布置永磁體，材料為NdFeB。圖1 直線電機型驅動機構電磁結構直線電機型驅動機構的提升力是由控制線圈中的電流與永磁體建立的空間磁場相互作用產生的，其原理為：當定子某相繞組通電時，該相勵磁，并與永磁體
機械設計與制造工程 2021年4期2021-05-18
- 可變電容式直線靜電電機的驅動器設計
直線靜電電機包括動子和定子。電機外形如圖1所示，定子固定在與其同寬的底板凹槽內，包含下板、粘貼在下板上的薄膜以及排列于薄膜表面的定子電極，且定子電極連接三相驅動電壓。動子在下板上滑動，包含上板、粘貼在上板上的薄膜以及排列于薄膜表面的動子電極，且動子電極分別連接正極性驅動電壓和負極性驅動電壓。驅動電源與靜電電機連接，用于輸出三相驅動信號以驅動動子滑動。圖1 可變電容式直線型靜電電機1.2 靜電電機的驅動方法靜電電機的運動的力來自于上下極板的電位差導致上下薄膜
電子科技 2021年4期2021-04-17
- 專利名稱:雙定子直線旋轉永磁電機的一體化位置檢測裝置及方法
表面貼有永磁體的動子、內霍爾傳感器及外霍爾傳感器，其特征在于：所述內、外霍爾傳感器被分別嵌入在內、外定子槽中。所述動子外表面有沿軸向按N極和S極交替排列的環(huán)形永磁體，其在軸向上為2nP1組，每組在圓周方向上被分為n1塊，且每P1組在圓周方向上依次錯開α/P1的角度。所述動子內表面有沿圓周方向按N極和S極交替排列的瓦形永磁體，其在圓周方向上有2P2組，每組在軸向方向上被分為n2塊，且每P2組在軸向上依次錯開l/P2距離。本發(fā)明的優(yōu)點在于，省去了采用外置位置檢
微特電機 2020年11期2020-12-30
- 自由活塞內燃機用直線發(fā)電機的設計與分析
電機，該電機為短動子長定子結構且共有25組相對獨立的定子繞組。文獻[9]中李斐斐研究了不同鐵心材料引起的鐵損及發(fā)電機效率，同時對永磁體的放置方式和電機極數(shù)進行優(yōu)化。文獻[10]中陳益廣等人提出一種新結構的自由活塞永磁直流直線發(fā)電機，通過三維有限元分析，給出了有效削弱齒槽力波動的方法，并指出磁路調整環(huán)的必要性。文獻[11]中李慶峰對比了平板型和圓筒型兩種永磁直線發(fā)電機的比功率和效率，并建立模型進行了分析。文獻[12-13]研究了內燃機系統(tǒng)與直線發(fā)電機系統(tǒng)的參
微特電機 2020年8期2020-08-24
- 一種圓筒型斯特林直線發(fā)電機仿真分析及驗證
示，主要由定子、動子以及板簧、殼體，動子通過板簧與機殼連接，定子和機殼固定在一起，定子、動子和板簧安裝在電機機殼內。圖1 圓筒型斯特林直線發(fā)電機結構圖永磁體徑向充磁，四組永磁體從左至右充磁方向分別為N極、S極、S極、N極，固定在磁軛表面，共同組成動子結構。當活塞帶動動子作周期性往復運動時，在繞組中產生感應電壓，感應電壓隨動子往復運動呈現(xiàn)周期性變化[3]。1.2 動力學模型電機運動時，動子受到電磁力、彈簧力、摩擦力等，當動子的運動頻率和系統(tǒng)的共振頻率相同時，
微特電機 2020年7期2020-07-28
- 異步電磁推進器驅動線圈結構特性仿真研究
拋體受力，本文對動子采用有限元割分的方法，計算單元如圖1所示。圖1 動子有限元計算單元示意圖根據安培力定律，動子的推進方向受力為：Fz=-ipLBrd(1)(2)若含有由Nd個驅動線圈和Np個動子導體片，則動子沿推進方向所受到的合力為[8]：(3)2) 電路方程根據基爾霍夫電壓定理，動子分片回路的方程為：(4)驅動線圈串聯(lián)時，電容電流和驅動線圈電流的關系為：(5)根據上式可以計算出動子上感生的電流值。3) 推進效率方程：推進效率η為動子的動能增量與系統(tǒng)總輸
兵器裝備工程學報 2020年6期2020-07-07
- 磁懸浮斜翼節(jié)靜動態(tài)特性
示，其主要包括外動子、斜翼動子、8個 釹鐵硼磁片、直線滾動軸承和固定銷等。外動子的極靴表面和斜翼動子的翼面都有相同的傾角，且均呈以垂直于XY平面、Z軸為中心軸的180°陣列特征；固定銷一端和閥體端蓋固連，另一端插入直線滾動軸承內，如此使得外動子在被外接直線式電—機械轉換器推動時，只能作直線運動，而斜翼動子則可以作直線和旋轉2個方向的運動。外動子的極靴表面及斜翼動子的上下兩側翼面上都貼有釹鐵硼磁片，且外動子和斜翼動子上的磁片必須面對面極性相同，從而在4個傾斜
航空學報 2020年5期2020-06-03
- 定子分段式永磁直線同步電機速度波動抑制方法研究
究較多，即次級為動子，底部排列永磁體，定子上布滿線圈繞組，當給定子上的繞組通電時，動子和定子產生的兩個磁場相互作用使動子和定子間產生相對運動，由于定子部分固定在導軌上，因此動子將在行波磁場下作直線運動[3-4]。為了降低成本，常將多段定子間斷地排列在運行軌道上，每段定子都由一個獨立的控制器控制驅動。動子運行在定子上方時進行驅動，在定子間隙則依靠慣性滑行，如此往復，從而實現(xiàn)長距離自動運輸。這種設計方式成本低，具有模塊化特點，且拓展性更強，易于維護[5]。由于
光學精密工程 2020年4期2020-05-10
- 開關磁阻直線電機的設計及其推力優(yōu)化
力有一定提升；在動子齒部開切向槽，降低了推力波動。1 電機模型及特性分析LSRM是由旋轉SRM沿徑向剖開并展平而得，因此繼承了旋轉SRM的特性。本文選用的是12/8極SRM，當其被剖開展平為LSRM時，它的動子極寬與定子極寬的比值依舊為1.5。為了簡化仿真，使用JMAG仿真軟件對電機的最小單元模型進行仿真，即3/2極，該電機的最小單元模型示意圖如圖1所示。(a) 電機結構圖(b) 電機剖分圖圖1(a)為電機結構圖，電機主要包含動子、定子及線圈繞組，定子從左
微特電機 2020年3期2020-03-24
- 感應電磁推進器繞組電磁設計
的激勵線圈限制了動子形狀，迫使動子必須也為圓筒形。對一些大型非圓筒狀的拋體，比如無人機、艦載戰(zhàn)斗機等電磁推進，需要對傳統(tǒng)的圓筒型線圈推進器的初級結構進行改良。由雙邊直線感應電動機驅動的軌道交通車輛多采用短初級結構，其制造成本低但推進速度小[3]，在電磁推進系統(tǒng)中，由于要采用大功率脈沖的方式供電，采用短初級結構在高速運行的初級繞組必須通過滑動電刷或者移動電纜饋電，成本高，可靠性和安全性低[4]，而長初級結構不存在這種問題。美國艦載的電磁炮裝置就使用了雙邊直線
兵器裝備工程學報 2020年1期2020-03-05
- 雙筒直線電動機矢量控制系統(tǒng)
、外定子共用一個動子(次級)，不存在橫向邊端效應，也不存在法向磁拉力，動子和定子間氣息均勻，能產生較大的電磁推力，相較于直流電動機和步進電動機在動子進行大推力運動的場合，雙筒直線電動機有著明顯的優(yōu)勢[3]，而且雙筒直線電動機具有較好的適應復雜環(huán)境能力和高速度、高效率、無打滑現(xiàn)象等優(yōu)點。驅動控制系統(tǒng)中，其電動機是動力源。面對復雜的環(huán)境，其性能成為了驅動控制系統(tǒng)的關鍵[4]。鑒于研究雙圓筒直線電動機控制系統(tǒng)的文獻很少，本文從內、外定子并聯(lián)共用一個動子的角度出發(fā)
煤礦機電 2019年6期2020-01-13
- 小型雙活塞對置動磁式直線電機的設計及模擬
直徑、等效剛度和動子質量等參數(shù)，對動磁式直線電機進行了初步設計，并利用Ansoft Maxwell電機模擬軟件分析了動磁式直線電機的動子質量、等效剛度等設計參數(shù)對直線電機性能的影響。1 動磁式直線電機的設計Natick單兵中心的研究表明，士兵的工作負荷在100～500 W之間，而制冷量為300 W時即可滿足士兵在炎熱環(huán)境下的冷負荷需求[11]，針對用于人體空調服的小型空調系統(tǒng)，制冷量設定為300 W，動磁式直線壓縮機的設計工況如表1所列。表1 動磁式直線壓
真空與低溫 2019年5期2019-10-18
- 多工作模式壓電直線電機的設計與研究*
機構、夾持機構和動子組成。這些機構均安裝在基座上，定子作為電機的核心部件，安裝在夾持機構中，并由預壓力機構提供確保其與動子導軌緊密接觸的初始預壓力，輸出部件動子布置在基座上，與定子的雙驅動足保持接觸狀態(tài)。圖1 電機結構Fig.1 Structure of the motor1.2 工作機理根據系統(tǒng)輸入信號以及輸出特性的不同，該電機主要分為3種工作模式：連續(xù)作動模式、交替步進作動模式和單步作動模式。傳統(tǒng)的驅動信號為如圖2所示的四路相位差依次相差90°的正弦波
振動、測試與診斷 2019年4期2019-08-28
- 磁軛永磁振動發(fā)電機的設計與實驗研究
析當振動發(fā)電機的動子永磁體和定子繞組產生直線相對運動時，繞組的磁感應強度B不斷改變，繞組不停地與磁媒質之間產生相對位移。根據法拉第電磁感應定律，振動發(fā)電機的感應電動勢可以表示[9]：(1)2 永磁振動發(fā)電機的設計根據法拉第電磁感應定律，考慮發(fā)電機的磁鏈、位移變化率和內阻，針對低頻振動環(huán)境，設計一種新型磁軛結構的永磁振動發(fā)電機，其結構示意圖如圖1所示。圖1 振動發(fā)電機剖面圖永磁振動發(fā)電機的主體為四棱柱結構，包括側板、上端蓋和下端蓋，上端蓋中間開孔，下端蓋上部
微特電機 2019年6期2019-06-28
- 無鐵心永磁同步直線電機電磁-熱-應力耦合分析
大電流，從而造成動子溫升嚴重[6]，對于長時間往復運動的直線電機，溫升問題尤為嚴重。并由此帶來一系列的問題，如永磁體退磁、電機效率降低、壽命下降、絕緣失效等。永磁體的高溫退磁問題對電機性能產生致命影響。電機運動過程中，動子溫度的升高除了與材料結構有關，同時外部環(huán)境也是影響電機工作效率的因素[7]。電機的溫度場計算方法有經驗公式法、熱路與熱網絡法 、數(shù)值計算等[8]。有限元的數(shù)值計算分析方法因為具有計算精度高、邊界適應性好的優(yōu)點，被廣泛應用[9]。基于有限元
微電機 2019年4期2019-05-27
- 十字形壓電振子同型模態(tài)振動驅動的平面電機
周期（T）內推動動子運動的情形，具體如下。圖3 振子在一個振動周期內運動在T/4～T/2內，橫桿由面外最大后彎狀態(tài)彎成面零彎狀態(tài)，使其驅動足不與動子接觸；橫桿由面內零彎狀態(tài)彎成面內最大下彎狀態(tài)，使驅動足由A2行至A3?？v桿由面外最大前彎狀態(tài)彎成面外零彎狀態(tài)，使其驅動足保持與動子接觸，縱桿由面內零彎狀態(tài)彎至最大左彎狀態(tài)，使驅動足由B1行至B2，推動動子再左移一步。在2T/4～3T/4內，橫桿由面外零彎狀態(tài)彎成面外最大前彎狀態(tài)，使其驅動足與動子接觸；橫桿由面內
噪聲與振動控制 2018年5期2018-10-23
- 兩種結構的雙邊型直線式SRM電磁特性比較分析
會導致SLSRM動子與直線軌道間的摩擦力增大，并且使電機的機械磨損加重[2]。雙邊型開關磁阻直線電機(以下簡稱DLSRM)以SLSRM作為基礎，增加了一套與SLSRM關于直線軌道相對稱的動子結構，在動子兩端與定子間氣隙相同的情況下，其定子兩側的動子所產生的法向磁拉力會完全抵消，并且兩邊的電磁推力方向相同。因此DLSRM相比于SLSRM去除了單邊磁拉力，同時增加了電機的單位體積電磁推力。DLSRM 的獨特優(yōu)點吸引了眾多國內外學者的研究興趣。文獻[3-5]研究
微特電機 2018年7期2018-08-09
- 雙饋直線電機定子磁鏈定向矢量控制研究
案，可以直接控制動子側電流實現(xiàn)調速，但氣隙磁場定向系統(tǒng)中磁鏈關系和轉差關系存在耦合，需要增加解耦器實現(xiàn)完全解耦控制；文獻[2]介紹了轉子磁場定向控制方案，可以實現(xiàn)完全解耦控制，控制方法簡單，具有較好的動態(tài)性能，應用較廣泛，但磁鏈閉環(huán)控制系統(tǒng)中轉子磁鏈的檢測精度受轉子時間常數(shù)的影響較大，降低了系統(tǒng)性能；文獻[3]介紹了一種新的解耦方法，采用無刷雙饋電機的雙同步數(shù)學模型，把電機的功率繞組和控制繞組分別在各自的同步坐標系中進行磁場定向，實現(xiàn)了完全解耦控制，得到了
通信電源技術 2018年2期2018-04-24
- 一種直線開關磁阻發(fā)電機的設計與有限元分析
阻發(fā)電機的定、 動子均由硅鋼片疊壓而成， 定子上繞有勵磁繞組， 動子上無勵磁繞組. 然而， 直線開關磁阻發(fā)電機在運行過程中， 動子受徑向磁拉力影響， 降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性且噪聲較大.目前， 國內外學者主要針對傳統(tǒng)的直線開關磁阻發(fā)電機開展研究， 集中在發(fā)電機本體優(yōu)化設計、 發(fā)電系統(tǒng)、 數(shù)學模型以及控制方法等方面. 文獻[4-5]研究了單邊直線開關磁阻發(fā)電機系統(tǒng)， 但單邊式結構的單邊磁拉力較大， 對發(fā)電機的正常運行有一定影響； 文獻[6]研究了互感耦合直線開關磁
中北大學學報(自然科學版) 2018年1期2018-02-05
- 振動發(fā)電機的系統(tǒng)建模與頻率特性分析
分析，結果表明，動子與定子的相對位移響應出現(xiàn)了明顯的倍頻現(xiàn)象，而輸出電動勢的頻率分布更加復雜，不但有對應激勵頻率的主振動解和亞諧振動解，而且還有對應固有頻率的亞諧振動解和超諧振動解，表明系統(tǒng)具有較強的非線性，且隨著輸入振動能量增大，系統(tǒng)的非線性特征更加明顯。在10Hz正弦振動激勵下的測試發(fā)現(xiàn)，輸出電動勢的幅頻特性在10Hz、20Hz和30Hz處出現(xiàn)峰值，表明輸出電動勢出現(xiàn)了明顯的倍頻信號，實驗結果與仿真結果的頻率特性一致。兩自由度模型； 系統(tǒng)響應； 非線性
電工電能新技術 2017年11期2017-11-24
- 利用彎曲模態(tài)的慣性直線超聲電機結構設計
并通過定、轉子(動子)之間的摩擦作用將振動轉換成轉子(動子)的旋轉(直線)運動。它具有位置和速度控制性好，位移分辨率高，不產生磁場，亦不受外界磁場干擾，能斷電自鎖，且具有較大的保持扭矩的優(yōu)點，在精密驅動、生物醫(yī)學工程領域有著廣泛的應用前景[1]。慣性式直線型超聲電機具有體積小、重量輕、精度和分辨率高、響應快，并且只需要一種模態(tài)就能驅動，同一個電激勵信號就可實現(xiàn)雙向運轉的優(yōu)點，但是，由于其輸出力小，限制了它的應用[2-3]。國內對于慣性式超聲電機的研究非常少
振動與沖擊 2017年13期2017-07-18
- 初級分段永磁直線電機段間無傳感器控制研究
是斷開的，只給與動子耦合的初級繞組通電，這樣既能夠改善長初級同時通電帶來的銅耗過大問題，同時也可以使電機初級的設計模塊化，簡化了加工與裝配的難度，在軌道交通、艦載彈射等長行程直線運動領域具有廣闊的應用前景。然而由于該類電機特殊的工作環(huán)境以及行程過長，使其很難安裝位置傳感器，因此越來越多的學者關注初級分段電機無傳感器技術的研究。目前無傳感器技術的研究主要集中在旋轉電機上，有以下幾種方式。一種是利用電機的凸極效應，通過注入特定頻率的信號來獲取電機的位置信息；另
微特電機 2017年5期2017-05-02
- 不等距圓筒型永磁直線電機推力波動研究
電機提出采用定、動子不等極距的方法削弱電機的齒槽力，并對不等極距消弱齒槽力的機理進行了理論分析，給出了動子極距選取的計算公式，同時研究表明采用合適的動子極距可以降低空載電勢中的諧波含量，進而抑制了由空載諧波電勢引起的紋波推力。有限元分析和樣機實驗表明：齒槽力得到了有效的消弱，降低了空載反電動勢中的諧波含量，電機的推力波動得到了有效的抑制。推力波動；齒槽力；極距；圓筒型永磁同步直線電機；紋波推力永磁直線電機兼有永磁電機和直線電機的優(yōu)良特性，具有功率密度高、損
哈爾濱工程大學學報 2017年2期2017-03-14
- 潛油永磁直線電機單邊磁拉力分析與計算*
結構電機的定子和動子軸線不同心，易引起垂直方向上氣隙磁密的不一致.于是，動子上下兩部分的磁拉力數(shù)值將不等，兩者之差就是單邊磁拉力.又由于潛油圓筒形永磁直線電機功率較大，動子承受的單邊磁拉力也較大，動、定子之間的摩擦力高達數(shù)千牛，不僅損失了推力，而且影響了其壽命和可靠性.對于圓筒形永磁直線電機，國內外學者在其推力和推力波動方面研究較多，如文獻[7]研究了圓筒形永磁直線電機的磁場和推力計算.而對圓筒形直線電機的單邊磁拉力及寄生影響僅有少數(shù)幾個學者做過一些研究，
沈陽工業(yè)大學學報 2017年1期2017-02-10
- 一種新型永磁直線振動發(fā)電機的設計與仿真研究*
動發(fā)電機，減小了動子與定子間的磁力。利用有限元仿真軟件對所設計永磁直線振動發(fā)電機結構進行了優(yōu)化。仿真結果證明：外殼采用導磁性能較好的硅鋼材料、永磁體選用釹鐵硼材料時，發(fā)電機輸出電動勢更高；隨著永磁體厚度的增加，動子與定子間距的減小，輸出電動勢有效值逐漸增大；隨著永磁體寬度的增加，輸出電動勢會出現(xiàn)一個極大值。最終確定外殼選用硅鋼材料，永磁體選用釹鐵硼材料，永磁體尺寸為100mm×26mm×5mm，動子與定子距離為4mm。在振動頻率為1Hz、振幅為30mm 的
電機與控制應用 2016年11期2016-12-28
- 基于磁鏈觀測器的永磁同步直線電機無位置傳感器控制
鏈觀測器獲取電機動子實時位置信息的控制算法。該算法是基于電機內部電磁關系建立的，通過觀測電機在兩相靜止坐標系下的磁鏈來估計此時的電機的位置。利用MATLAB/Simulink搭建了基于磁鏈觀測器的永磁同步直線電機無位置傳感器的位置、速度和電流三閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)的仿真模型。仿真和實驗結果證明了所提磁鏈觀測器無位置控制算法的有效性，無論是正向運行還是反向運行，該方法都能實現(xiàn)對電機動子位置及轉速的準確估計，實現(xiàn)了PMSLM在三閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)下平穩(wěn)運行。永磁同步
微特電機 2016年10期2016-12-20
- 一種永磁式開關磁阻直線電機的設計與有限元分析
原理LSRM樣機動子、定子結構如圖1、圖2所示。動子、定子均采用疊壓系數(shù)0.9、厚度0.5 mm的電磁硅鋼片，圖3為樣機組裝模型。結構尺寸以及材料參數(shù)如表1～表3所示。圖1 動子結構圖2 定子結構圖3 LSRM原型模型表1 定子結構參數(shù)表2 線圈繞組參數(shù)表3 動子結構參數(shù)由樣機結構可以看出，采用三相分隔式的動子結構，可以使得三相線圈之間互相解耦，從而線圈之間可以實現(xiàn)零互感。中間動子通電情況下，電機內部磁場分布如圖4所示，可以看出，相鄰動子內部磁場分布幾乎可
微特電機 2016年3期2016-11-29
- 適用于制藥行業(yè)的創(chuàng)新藥瓶紙盒包裝機
送系統(tǒng)有單獨的“動子”，每個動子有一個產品托盤，它們沿著導軌運行，從而使得機器吞吐量提高了25%，同時減少了不合格品數(shù)量。動子的運動通過“移動的”磁場控制。整個輸送段都裝滿了可切換的磁線圈，而動子有永久磁鐵。由于線圈獨立驅動，每個動子的運動和每個單獨的產品都可以獨立于其它產品進行控制?！笆褂肂eckhoff的XTS后就無需再在間歇或者連續(xù)運動輸送間進行選擇。每個產品都有其自己的運動軌跡。加速和減速階段，如空閑動子快速輸送，減慢手動進給時的速度，或在插入包裝
自動化博覽 2016年8期2016-11-18
- 十字形多自由度超聲電機接觸分析模型研究*
自由度超聲電機其動子繞X、Y軸旋轉與繞 Z軸旋轉的驅動機理是不同的，根據彈性接觸理論，對其進行了分別考慮，并建立了電機摩擦接觸分析模型。利用建立的模型，對多自由度電機機械特性進行了估算，分析了定子振幅、摩擦因數(shù)、驅動頻率對電機輸出性能的影響規(guī)律。對所研制樣機的機械特性進行了測試，結果表明，所建立的模型對十字形超聲電機特性的預估是有效的，可為多自由度超聲電機設計提供指導。多自由度超聲電機 接觸模型 仿真分析 機械特性隨著機電系統(tǒng)的發(fā)展，使用多自由度驅動的場合
機械制造 2015年10期2015-11-24
- 雙足步進作動壓電直線電機工作機理及試驗研究*
個驅動足交替作用動子從而使之產生步進運動。該直線壓電電機具有響應快、精度高、行程大的特點，在半導體加工、光纖對接領域有著廣闊的應用前景。1 電機結構步進壓電電機結構原理示意圖如圖1，電機可分為運動輸出組件，壓電作動組件，定子導向組件和預壓裝配組件組成，這些組件共同裝配在同一基座上。運動輸出組件由動子和導向部件構成，動子在導向部件上可單自由度直線運動；壓電作動組件是電機的動力源，它由4組疊層壓電堆分別兩兩正交布置推動一個驅動足，這一對驅動足共同固定在定子基體
振動、測試與診斷 2015年2期2015-11-03
- 混合式直線力電機的參數(shù)計算及有限元分析*
—位移；Sm——動子鐵心截面積；δ——動子處于中心位置時的氣隙長度。永磁極靴磁阻：(5)式中： Δ——永磁極靴與動子的氣隙；r1、Wt——電機相關尺寸。漏磁阻：(6)根據圖2的等效磁路法求解，可得到線圈單獨作用時產生的磁通為(7)其中:(8)兩個永磁體作用時產生的磁通為(9)其中:(10)氣隙磁通為(11)最終需要的計算電磁力為[3-5]：(12)2 導磁材料非線性對靜態(tài)力曲線的影響電磁閥中的導磁材料是電磁純鐵，其磁導率隨著磁感應強度的變化而變化。采用磁路
電機與控制應用 2015年5期2015-06-05
- 網標燈用Halbach式永磁直線發(fā)電機仿真設計
永磁直線發(fā)電機的動子運動，進而將波浪能轉換為電能，以提供給網標燈工作。圖1 點吸收式波浪能發(fā)電工作原理永磁直線發(fā)電機是該網標燈的關鍵部件。本文所選取的直線發(fā)電機為動圈式圓筒型結構，永磁體充磁方式為Halbach陣列結構；利用JMAG電磁仿真軟件對比分析了不同Halbach陣列對直線發(fā)電機工作性能的影響，確定了直線發(fā)電機的最優(yōu)永磁體陣列結構。1 Halbach式直線發(fā)電機19世紀80年代，美國Klaus Halbach發(fā)明了Halbach永磁體陣列結構，其采
機械工程師 2015年5期2015-05-07
- 航空用盤式繞組旋轉式音圈電機的熱應力與熱變形分析*
突出的優(yōu)點。它的動子部件主要由兩部分組成，通電的銅線和鋁制的底座。由于沒有鋼等鐵磁材料，所以氣隙磁場幾乎不變，帶來的最大好處就是動子慣量小動態(tài)性能好，而且輸出力矩和控制電流幾乎就是線性關系。音圈電機近年來得到大量應用和推廣，自VCM進入獨立應用階段以來，音圈電機首先在歐美和日本等國家得到極大重視。美國BEI Technologies INC公司研制的直線式音圈電機多達幾十種，其出力范圍在0.3～300N，運動行程為0.5～50mm；其研制的旋轉式音圈電機擺
電工技術學報 2015年12期2015-04-14
- 凹型端齒削弱永磁直線電機端部力波動方法
，解決傳統(tǒng)的優(yōu)化動子長度削弱推力波動但帶來電機縱向“俯仰運動趨勢”的缺點，同時還能消除動子橫向“俯仰運動趨勢”。最后以齒槽效應較弱的12槽11極PMLM為例，采用有限元仿真和實驗驗證，結果證明該方法能夠削弱端部效應產生的法向力波動和推力波動。永磁直線電機 端部效應 端部效應法向力波動 端部效應推力波動 凹型端齒0 引言氣浮或磁浮的永磁直線電機直接驅動系統(tǒng)是高精密加工與高精密定位領域的主要發(fā)展方向之一，它要求直線電機具有優(yōu)異的推力和法向力性能[1-4]。然而
電工技術學報 2015年7期2015-04-06
- 基于FPGA的磁懸浮微驅動器控制系統(tǒng)研究*
［3-4］，對于動子多自由度的運動控制是由單個自由度運動控制結合而成的，因此完成動子多自由度精確定位的重要基礎是動子的無靜差穩(wěn)定懸浮。本研究主要實現(xiàn)對磁懸浮微驅動器懸浮狀態(tài)的精確控制，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中常采用PC 或DSP 進行控制，PC 控制系統(tǒng)中外部數(shù)據采集卡的采樣頻率較低，難以滿足高速數(shù)據處理的要求，進而無法實現(xiàn)高精度控制的目的;DSP 運算速度快，合適處理密集的加乘運算［5］，但用戶可自定義管腳過少，不利于實現(xiàn)對多相電機的控制。而FPGA 以其高時鐘頻
機電工程 2015年11期2015-01-21
- 新型動磁式直線振蕩電機設計
構因推力密度大、動子質量輕、效率高等優(yōu)點成為研究熱點[8-12]。韓國LG公司DIOS品牌雙開門冰箱成功采用動磁式直線振蕩電機驅動直線壓縮機，經測試較其它壓縮機節(jié)能40%，但此結構需內定子方可形成閉合回路，且內定子沖片需疊成內緊外松的輻射狀結構難度較大，加工困難，加工成本高。實際組裝時需高工藝保證內定子外圓周各沖片間不留縫隙，否則主磁路漏磁會導致電機效率降低[13]。對此，本文提出外定子采用“C”型雙定子結構、集中式繞組、無需內定子、動子為永磁體的新結構，
振動與沖擊 2014年16期2014-09-08
- 新型動磁式直線振蕩執(zhí)行器的動子位移自傳感*
直線振蕩執(zhí)行器的動子位移自傳感*雷美珍,戴文戰(zhàn)*,夏永明(浙江理工大學機械與自動控制學院,杭州 310018)針對一種新型無內定子動磁式直線振蕩執(zhí)行器,在建立其機電系統(tǒng)數(shù)學模型的基礎上,提出一種基于全維狀態(tài)觀測器的動子位移自傳感算法。通過對執(zhí)行器輸入電壓和輸出電流信號的處理和計算來估算動子位移。仿真和實驗結果均表明:在變壓變頻控制方式下,該算法能實現(xiàn)不同電氣驅動頻率下的動子位移自傳感;采用該算法進行行程估算的絕對誤差最大值為0.32 mm,相對誤差最大值為
傳感技術學報 2014年6期2014-09-06
- 初級繞組分段永磁直線電機段間推力優(yōu)化控制
角度看，僅需給與動子耦合的定子段供電，避免對初級繞組整體供電，有效的減小損耗，降低了逆變器容量，極大的提高了效率。另外，從維護制造的方面來看，初級分段結構還具有模塊化特點，便于加工制造、方便拆卸組裝、易于維護、應用范圍靈活等優(yōu)點［1－5，7－8］。本文研究的初級繞組分段永磁同步直線電機(primary windings segmented permanent magnet linear synchronous motor，PWS－PMLSM)是由多個在電氣
電機與控制學報 2014年4期2014-07-04
- 試論棋例裁決難點
、凡走子后，所走動子解除其他子吃子被將死的狀態(tài)，造成其他子吃子，動子與其他子吃子有關聯(lián)。圖1是2013年4月廣東象棋網“裁判天地”，棋友研討棋例時陜西陳健明發(fā)表的一則待判局面。陳健明：紅方的帥進進出出，好似赤龍搖頭，頗為耐人尋味，細加揣摩，局中變化，猶如陳年佳釀，著實令人陶醉。誠望網友，予以裁決。胡智慧版主強調：本局焦點應在紅方動帥之后的左馬捉卒和右馬捉士的得子變化，是否需要考慮，如果需要那理由何在呢？請大家多多思考。
棋藝 2014年2期2014-05-23
- 典型引信環(huán)境力對壓電驅動器的影響研究
振動，并通過定、動子之間的摩擦作用將振動轉換成動子的旋轉或直線運動，輸出功率，驅動負載［5］。文中提出的壓電驅動器利用定子彈性體的一階縱振和二階彎振作為工作模態(tài)，一階縱振振型函數(shù)為:二階彎振振型函數(shù)為其中:G2、β2均為常量，l為定子長度，x為定子上任意點到原點的x方向的距離。一階縱振使定子兩驅動足產生x方向上的往復位移，二階彎振使定子兩驅動足產生y方向上的往復位移，其工作模態(tài)的振型圖如圖1所示，圖中實線部分為定子相應振型，虛線為未變形前的定子輪廓。由運動
振動與沖擊 2013年19期2013-09-18
- 艦載機懸浮式電磁彈射器的系統(tǒng)研究*
磁懸浮導軌技術使動子運動無摩擦，方便控制的優(yōu)點和特點，這樣該電磁彈射系統(tǒng)將實現(xiàn)穩(wěn)定、高效的性能，從而提高航母的作戰(zhàn)能力．1 電磁彈射原理分析1．1 懸浮原理及特征本懸浮彈射電機采用磁吸型懸浮原理，其系統(tǒng)組成和功能如圖1所示［7］．圖1電磁鐵固定在導軌兩側，鐵磁體及彈射平臺處于懸浮狀態(tài);電磁鐵周圍纏繞了線圈，與鐵磁體及氣隙形成閉合的磁路．通電后，電磁鐵和鐵磁體在間隙將產生磁吸力．如要實現(xiàn)物體的穩(wěn)定懸浮，就要根據電磁鐵及彈射平臺的的懸浮位置連續(xù)不斷地調節(jié)線圈纏
動力學與控制學報 2013年3期2013-09-17
- 新型橫向磁通熱聲直線發(fā)電機定位力研究
線電機的主磁路與動子的運動方向平行，定子硅鋼片沿著運動方向排列，疊裝硅鋼片較為困難;而橫向磁通直線電機的主磁路與運動方向垂直，使得硅鋼片的疊裝方式變得簡單，利于加工，且功率密度較大［3－6］，非常適合進行高頻往復運動。本文采用了一種新型的橫向磁通直線發(fā)電機結構，可以較好地實現(xiàn)與熱聲發(fā)動機的匹配，接著主要研究了對電機運行特性影響較大的定位力的特點。定位力表征了永磁直線電機的一項基本性能指標，是直線電機固有的特性，其大小和方向與電機運行狀況無關［7－10］。目
微特電機 2013年3期2013-06-19
- 基于TMS320F2812的永磁同步直線電機伺服控制系統(tǒng)設計
永磁同步直線電機動子和定子繞組的電壓方程:式中 Ud、Uq為 d-q軸電壓;id、iq為 d-q軸電流;ψd、ψq為d-q軸磁鏈;f為下標，表示動子勵磁繞組;表示p為微分算子;rs為電樞電阻;ωr為動子電氣角速度。初級磁鏈方程為:式中Ld、Lq為d-q軸電感;ma為定、動子之間直軸互感，if為勵磁電流。將式(3）代入式(4）中并整理得d-q軸電壓、電流方程:電機電磁功率為:則電磁推力為:電機伺服控制系統(tǒng)的主要任務是實現(xiàn)位置伺服、速度調節(jié)和推力控制，本實驗采
組合機床與自動化加工技術 2012年3期2012-11-24
- 永磁直線同步電機無位置傳感器動子位置辨識
使用直線光柵檢測動子速度和位置，加裝這些傳感器增加了系統(tǒng)的成本和復雜性，降低了系統(tǒng)的機械抗干擾能力，而且速度和位置傳感器對安裝環(huán)境要求較高，比如直線光柵對安裝面的平整度要求非常高［2］。針對機械式的位置和速度傳感器在某些應用場合受限的情況，近些年研究人員提出了多種無位置傳感器旋轉電機轉子位置估算方法。如基于反電勢的反電勢觀測法，基于永磁同步電機凸極效應的高頻信號注入法，基于狀態(tài)觀測器的自適應觀測器法和卡爾曼濾波器法等［3－7］。基于反電勢的轉子位置估算方法
電機與控制學報 2012年6期2012-09-20
- 直線超聲電機定/動子接觸的微觀力學模型
的振動模型，定/動子的接觸模型和機電耦合模型。由于直線超聲電機通過定/動子的摩擦作用驅動動子運動，因此分析定/動子的摩擦機制，建立正確的定/動子接觸模型是建立超聲電機動力學模型的前提。在國內直線超聲電機的研究落后于行波超聲電機[5－6]，當前的研究熱點是其結構設計，尚缺乏動力學建模的研究。許海等[7－8]在對直線超聲電機進行動力學建模時，對摩擦界面采取了與傳統(tǒng)行波超聲電機類似的辦法，即假設定/動子有光滑的接觸表面，定/動子間有一可等效為線性彈簧的摩擦層。而
振動與沖擊 2012年20期2012-09-15
- 一種永磁自鎖型電磁氣門驅動裝置
磁驅動機構可分為動子和定子兩部分。動子包括圓盤形銜鐵、固定在銜鐵上的動子支架和氣門頂桿等主要部件;定子主要包括內鐵心、外鐵心、銅鐵交疊螺旋狀線圈和線圈架等主要部件。動子支架內側粘貼著徑向充磁的稀土永磁體，并在永磁體與銜鐵之間區(qū)域粘貼由軟磁復合材料制成的導磁環(huán)。動子運動過程時導磁環(huán)為永磁磁場提供部分磁路，增強直線電動機性能。動子支架通過定位環(huán)固定在銜鐵骨架上。氣門頂桿與氣門組成一整體，動子做上下直線運動，氣門隨之關閉或開啟。內、外鐵心是由軸線方向看去徑向呈扇
微特電機 2012年4期2012-07-23
- 內燃機用自由活塞永磁直流直線發(fā)電機分析
軸，活塞與發(fā)電機動子直接連接。多個系統(tǒng)可以分散布置，每個系統(tǒng)可獨立工作，節(jié)約大量空間。目前，國外在直線電機研究方面做出較大貢獻的有西維吉尼亞大學、美國能源部Sandia國家實驗室和英國謝菲爾德大學［1］等;在國內，哈爾濱工業(yè)大學的鄭萍教授對徑向磁場永磁直線電機和橫向磁通永磁直線電機進行了深入的研究［2］。1 永磁直流直線發(fā)電機結構及基本尺寸本文所提出的永磁直流直線發(fā)電機也由動子和靜子兩主要部分構成，其結構示意圖如圖1所示。它適合與四沖程發(fā)動機配合工作，一個
微特電機 2012年5期2012-02-22
- 考慮級間耦合高速多級圓筒型直線感應電機性能
；三相供電加大了動子的加速力波動，使得動子在運行過程中不平穩(wěn)[14-19]。為了提高能效率，圖1所示的高速多級圓筒型直線感應電機，在結構中去掉鐵心和繞組槽，并且使用電容器組供電，可以做到高壓驅動，特別適宜于高速發(fā)射領域。圖1 電容器驅動高速長定子圓筒型直線感應電機二維示意圖Fig.1 Two dimensional model of HSMCLIM2 考慮級間耦合電機磁場控制模型由于該類型電機采用的是電容器組供電，并且電路中還有二極管等續(xù)流裝置，因此無法采
電工技術學報 2011年12期2011-08-07
- 直線永磁無刷直流電動機端部力的分析
不同之處在于它的動子鐵心是長直的、開斷的，所以，動子鐵心端部磁場會發(fā)生畸變，這就影響到行波磁場的完整性，進而對電機推力造成波動影響，影響電機的性能，這就是端部效應。而直線電動機的特殊結構使得端部效應是不可避免的，在實際應用中應設法削弱端部力，使電機系統(tǒng)的失穩(wěn)性降低。文獻［3］采用斜極法來削弱端部力，這種方法不易于電機加工，實際應用意義不大;文獻［4］中采用遺傳模擬退火算法削弱推力波動，得到了合理的電機參數(shù)，但是這種方法對于電機結構參數(shù)具有約束性，只是針對部
微特電機 2011年12期2011-07-20
- 基于有限元法的永磁直線同步電動機動子瞬態(tài)振動預測
磁直線同步電動機動子瞬態(tài)振動預測寧建榮1,2夏加寬1沈 麗1王成元11.沈陽工業(yè)大學,沈陽,110178 2.沈陽化工大學,沈陽,110142提出在設計階段進行永磁直線同步電動機動子振動預測的方法。利用有限元分析方法對電動機動子進行動力學計算,獲得加速度頻響函數(shù);對電動機進行電磁力分析,建立電磁力、電流的關系;利用MATLAB對電動機進行瞬態(tài)運行仿真,獲得瞬態(tài)電磁力;運用加速度頻響函數(shù)得到動子瞬態(tài)加速度響應。仿真結果顯示:瞬態(tài)比穩(wěn)態(tài)振動更復雜。該方法為永磁
中國機械工程 2011年6期2011-02-01
- 論相對論時空理論的局限性
我在這里稱其為“動子”。物質是由“動子”通過不同的群體運動形式表現(xiàn)出來，而物質之外的時間、空間等元素都是因“動子”的運動產生或改變。文章將初步建立一個由類似于相對論時空觀的時間、空間模型，并用這個模型來辨析相對論的時空理論。通過建立的模型證實相對論的時空理論存在的局限性。動子；類光子；相對論；以太；時空模型上個世紀，以太理論與相對論一直存在爭論，以太理論的支持者中一直以來有人懷疑相對論的正確性，而相對論的支持者認為以太的存在是多余的。那么到底誰對誰錯呢？下
科學之友 2011年2期2011-01-23
- 基于DSP的永磁直線同步電動機無傳感器功率角測量*
M)采用永磁體(動子)移動、電樞繞組(定子)分段的結構，適應于長距離、大推力的工業(yè)場合。但是，該電動機在運行中失步和機械振蕩等問題一直困擾著電機的設計者和使用者。要實現(xiàn)該電機的穩(wěn)定控制，抑制電機推力的波動都需要已知電機的動子位置與功率角。傳統(tǒng)測量方法大多采用機械傳感器法和反電動勢法。機械傳感器法需要在動子上安裝相應的信號傳感器，投資大。反電動勢法是基于基波激勵的方法，簡單經濟可靠，但在零速或低速時會因反電動勢過小無法檢測而失敗。為了能夠獲得包括零速的全速范
電機與控制應用 2010年5期2010-08-28
- 基于假設坐標系法的長定子直線同步電機無速度傳感器算法
電流來實時計算出動子位置，則可以減小信息的傳輸延遲，從而提高驅動控制的有效性以及系統(tǒng)的安全性。本文所提出的無速度傳感器算法利用任意旋轉坐標系（假設坐標系）上的電機方程構造擾動觀測器計算反電動勢，并利用反電動勢通過反三角函數(shù)獲得該坐標系與實際dq坐標系之間的角度偏差，通過修正該偏差來獲得位置和速度信息。整套算法在IOWorks環(huán)境中開發(fā)，并在基于 VME總線的控制系統(tǒng)中進行了實驗驗證。2 電機模型同步旋轉坐標系 dq軸中長定子直線同步電機的電壓動態(tài)方程為[
電工技術學報 2010年2期2010-07-25