动子
- 高速磁浮列车长定子直线同步电机铁耗分析
到LLSM定子与动子铁心各部分磁通密度波形,再进行频谱分析得到各次磁通密度分量;然后基于通用的铁耗分立计算模型计算了各次磁通密度分量对应的铁耗,再由铁耗叠加方法将三个区域磁通密度分量产生的损耗相加计算得到一段1.2 km长定子下LLSM的铁耗。对比了不同时速和不同材料时LLSM的铁耗,分析了运行速度以及铁心材料对铁耗的影响,为磁浮列车的性能分析提供借鉴。2 LLSM铁耗计算模型在不考虑谐波的理想情况下,LLSM长定子中铁耗是由励磁磁场与电枢磁场的合成行波磁
电工电能新技术 2023年10期2023-10-30
- 基于磁路优化的伺服电机制动转矩提高方法研究
部凸起结构设计和动子磁轭与轮毂耦合设计的方法，进而提高制动器输出转矩。本文首先从电机制动器的电磁力和输出转矩表达式分析出制动器的磁阻是影响其电磁力及输出转矩的关键因素。对制动器磁路与磁阻进行了理论分析。然后采用maxwell 3D仿真方法分析出制动器定子磁轭底部内径与外径中间环形位置磁场的饱和引起了定子磁轭磁阻的大幅增大。同时发现动子磁轭靠近转动轮毂侧内环位置磁密较小，磁利用率较低。最终通过磁路优化，提出了定子磁轭凸起结构设计和动子磁轭与轮毂耦合设计方法。
日用电器 2022年10期2022-11-26
- 抗强冲击微型圆筒型直线电机的结构设计
规结构，由定子和动子两部分组成，其中，定子通常由线圈和外铁心(定子磁轭)组成，动子通常由磁钢和内铁心(动子磁轭)组成，结构示意图如图1所示[4]。图1 动磁式直线电机常规结构示意图针对系统特殊的应用需求，本文设计了一款动子抗强冲击结构的总装式圆筒型微型直线电动机。首先，针对产品的动子强冲击要求，对比分析了不同磁钢结构的直线电机特点，结合与整机的一体化设计特点，开展带轴动子抗冲击结构设计，并建立了有限元模型分析抗冲击力效果；其次，针对产品的小体积高可靠性特点
微特电机 2022年10期2022-10-24
- 高加速度双边型永磁直线电机的设计与优化
的推力，二是减轻动子的质量。前者一般采用带铁心的平板型结构，可以提供高推力密度，此外还可通过优化结构减少漏磁、优化冷却性能提高电负荷等方法进一步增大推力；后者可通过优化动子结构、转移质量到定子侧等方法实现，如采用双边型结构来减轻动子的质量，同时也抵消单边磁拉力降低了移动平台的质量。文献[1]设计了新型U型结构动永磁PMLSM，将原动子的背铁设计分离为固定的一侧背板，从而减轻了动子质量，可大幅度提升加速度，设计电密较大，适用于短时高加速度运行；文献[2]对传
微电机 2022年6期2022-07-28
- 微小行程单相圆筒型直线电机设计研究
电机，并且要求其动子能够被动地跟随机构转动。本文研究了一种圆筒型直线电机，对于特殊领域的使用需求具有一定的参考意义。直线电机种类繁多，从原理上讲，每一种旋转电机都有与之对应的直线电机[1]。文献[2]设计了一种斯特林制冷机用动铁式直线电机，如图1所示，通过单相绕组的正反通电可以实现动子的前后位移输出，但行程的实现需要依靠机械限位，在频繁的撞击磨损下行程会逐渐增大，长期冲击环境下的结构稳定性也存在风险，难以保证扫描机构的长寿命要求。图1 斯特林制冷机用动铁式
微特电机 2022年2期2022-03-02
- 高效率可变磁阻音圈驱动器的设计及性能研究
永磁体(PM)作动子的结构，由于线圈发热、漏磁等的影响，其电机效率为0.3～0.8[13-15]，本组在优化结构参数的基础上，将电机效率提高到了0.9[16]。为克服音圈变形镜功耗大、效率低、输出力小的问题，本文提出一种新型无磁体结构的音圈电磁驱动器，线圈绕在软磁材料上作定子，动子则用软磁材料替代永磁体；使用ANSYS进行音圈驱动器结构的设计和优化，并对驱动器的响应时间和变形镜的交连值等参数进行了分析，研究相邻驱动器间的合理间距。2 音圈驱动器结构和工作原
液晶与显示 2022年1期2022-01-27
- PMLSM动子位置估算与校正策略研究*
方案大都需要测量动子的速度和位置信息。目前，PMLSM伺服控制中广泛使用光栅尺作为位置传感器。但是光栅尺不仅安装成本高，后期的维护与检修同样也会增加运行成本。除此之外，也会增加PMLSM的空间尺寸。在某些特定的环境中，并没有空间安装光栅尺等大尺寸的传感器[1]。以上文献虽然使用了不同的无传感器技术，但是对于位置估算均是利用速度积分，存在偏差累积问题。对此，本文建立了PMLSM速度、电流双闭环矢量控制模型，并且以滑模观测器为例，仿真验证了无传感器技术的速度误
电机与控制应用 2021年10期2021-11-22
- 直线电机型控制棒驱动机构设计与试验研究
构主要包括定子和动子，如图1所示。动子为环形齿结构，工作在反应堆冷却剂中，材料为导磁不锈钢06Cr13。定子主要由多组控制线圈、磁极、永磁体相互叠加组成，其中控制线圈采用聚酰亚胺漆包线绕制而成，位于磁极内部，磁极采用DT4C电磁纯铁。为提高电机输出力，在磁极之间布置永磁体，材料为NdFeB。图1 直线电机型驱动机构电磁结构直线电机型驱动机构的提升力是由控制线圈中的电流与永磁体建立的空间磁场相互作用产生的，其原理为：当定子某相绕组通电时，该相励磁，并与永磁体
机械设计与制造工程 2021年4期2021-05-18
- 可变电容式直线静电电机的驱动器设计
直线静电电机包括动子和定子。电机外形如图1所示，定子固定在与其同宽的底板凹槽内，包含下板、粘贴在下板上的薄膜以及排列于薄膜表面的定子电极，且定子电极连接三相驱动电压。动子在下板上滑动，包含上板、粘贴在上板上的薄膜以及排列于薄膜表面的动子电极，且动子电极分别连接正极性驱动电压和负极性驱动电压。驱动电源与静电电机连接，用于输出三相驱动信号以驱动动子滑动。图1 可变电容式直线型静电电机1.2 静电电机的驱动方法静电电机的运动的力来自于上下极板的电位差导致上下薄膜
电子科技 2021年4期2021-04-17
- 专利名称:双定子直线旋转永磁电机的一体化位置检测装置及方法
表面贴有永磁体的动子、内霍尔传感器及外霍尔传感器，其特征在于：所述内、外霍尔传感器被分别嵌入在内、外定子槽中。所述动子外表面有沿轴向按N极和S极交替排列的环形永磁体，其在轴向上为2nP1组，每组在圆周方向上被分为n1块，且每P1组在圆周方向上依次错开α/P1的角度。所述动子内表面有沿圆周方向按N极和S极交替排列的瓦形永磁体，其在圆周方向上有2P2组，每组在轴向方向上被分为n2块，且每P2组在轴向上依次错开l/P2距离。本发明的优点在于，省去了采用外置位置检
微特电机 2020年11期2020-12-30
- 自由活塞内燃机用直线发电机的设计与分析
电机，该电机为短动子长定子结构且共有25组相对独立的定子绕组。文献[9]中李斐斐研究了不同铁心材料引起的铁损及发电机效率，同时对永磁体的放置方式和电机极数进行优化。文献[10]中陈益广等人提出一种新结构的自由活塞永磁直流直线发电机，通过三维有限元分析，给出了有效削弱齿槽力波动的方法，并指出磁路调整环的必要性。文献[11]中李庆峰对比了平板型和圆筒型两种永磁直线发电机的比功率和效率，并建立模型进行了分析。文献[12-13]研究了内燃机系统与直线发电机系统的参
微特电机 2020年8期2020-08-24
- 一种圆筒型斯特林直线发电机仿真分析及验证
示，主要由定子、动子以及板簧、壳体，动子通过板簧与机壳连接，定子和机壳固定在一起，定子、动子和板簧安装在电机机壳内。图1 圆筒型斯特林直线发电机结构图永磁体径向充磁，四组永磁体从左至右充磁方向分别为N极、S极、S极、N极，固定在磁轭表面，共同组成动子结构。当活塞带动动子作周期性往复运动时，在绕组中产生感应电压，感应电压随动子往复运动呈现周期性变化[3]。1.2 动力学模型电机运动时，动子受到电磁力、弹簧力、摩擦力等，当动子的运动频率和系统的共振频率相同时，
微特电机 2020年7期2020-07-28
- 异步电磁推进器驱动线圈结构特性仿真研究
抛体受力，本文对动子采用有限元割分的方法，计算单元如图1所示。图1 动子有限元计算单元示意图根据安培力定律，动子的推进方向受力为：Fz=-ipLBrd(1)(2)若含有由Nd个驱动线圈和Np个动子导体片，则动子沿推进方向所受到的合力为[8]：(3)2) 电路方程根据基尔霍夫电压定理，动子分片回路的方程为：(4)驱动线圈串联时，电容电流和驱动线圈电流的关系为：(5)根据上式可以计算出动子上感生的电流值。3) 推进效率方程：推进效率η为动子的动能增量与系统总输
兵器装备工程学报 2020年6期2020-07-07
- 磁悬浮斜翼节静动态特性
示，其主要包括外动子、斜翼动子、8个 钕铁硼磁片、直线滚动轴承和固定销等。外动子的极靴表面和斜翼动子的翼面都有相同的倾角，且均呈以垂直于XY平面、Z轴为中心轴的180°阵列特征；固定销一端和阀体端盖固连，另一端插入直线滚动轴承内，如此使得外动子在被外接直线式电—机械转换器推动时，只能作直线运动，而斜翼动子则可以作直线和旋转2个方向的运动。外动子的极靴表面及斜翼动子的上下两侧翼面上都贴有钕铁硼磁片，且外动子和斜翼动子上的磁片必须面对面极性相同，从而在4个倾斜
航空学报 2020年5期2020-06-03
- 定子分段式永磁直线同步电机速度波动抑制方法研究
究较多，即次级为动子，底部排列永磁体，定子上布满线圈绕组，当给定子上的绕组通电时，动子和定子产生的两个磁场相互作用使动子和定子间产生相对运动，由于定子部分固定在导轨上，因此动子将在行波磁场下作直线运动[3-4]。为了降低成本，常将多段定子间断地排列在运行轨道上，每段定子都由一个独立的控制器控制驱动。动子运行在定子上方时进行驱动，在定子间隙则依靠惯性滑行，如此往复，从而实现长距离自动运输。这种设计方式成本低，具有模块化特点，且拓展性更强，易于维护[5]。由于
光学精密工程 2020年4期2020-05-10
- 开关磁阻直线电机的设计及其推力优化
力有一定提升；在动子齿部开切向槽，降低了推力波动。1 电机模型及特性分析LSRM是由旋转SRM沿径向剖开并展平而得，因此继承了旋转SRM的特性。本文选用的是12/8极SRM，当其被剖开展平为LSRM时，它的动子极宽与定子极宽的比值依旧为1.5。为了简化仿真，使用JMAG仿真软件对电机的最小单元模型进行仿真，即3/2极，该电机的最小单元模型示意图如图1所示。(a) 电机结构图(b) 电机剖分图图1(a)为电机结构图，电机主要包含动子、定子及线圈绕组，定子从左
微特电机 2020年3期2020-03-24
- 感应电磁推进器绕组电磁设计
的激励线圈限制了动子形状，迫使动子必须也为圆筒形。对一些大型非圆筒状的抛体，比如无人机、舰载战斗机等电磁推进，需要对传统的圆筒型线圈推进器的初级结构进行改良。由双边直线感应电动机驱动的轨道交通车辆多采用短初级结构，其制造成本低但推进速度小[3]，在电磁推进系统中，由于要采用大功率脉冲的方式供电，采用短初级结构在高速运行的初级绕组必须通过滑动电刷或者移动电缆馈电，成本高，可靠性和安全性低[4]，而长初级结构不存在这种问题。美国舰载的电磁炮装置就使用了双边直线
兵器装备工程学报 2020年1期2020-03-05
- 双筒直线电动机矢量控制系统
、外定子共用一个动子(次级)，不存在横向边端效应，也不存在法向磁拉力，动子和定子间气息均匀，能产生较大的电磁推力，相较于直流电动机和步进电动机在动子进行大推力运动的场合，双筒直线电动机有着明显的优势[3]，而且双筒直线电动机具有较好的适应复杂环境能力和高速度、高效率、无打滑现象等优点。驱动控制系统中，其电动机是动力源。面对复杂的环境，其性能成为了驱动控制系统的关键[4]。鉴于研究双圆筒直线电动机控制系统的文献很少，本文从内、外定子并联共用一个动子的角度出发
煤矿机电 2019年6期2020-01-13
- 小型双活塞对置动磁式直线电机的设计及模拟
直径、等效刚度和动子质量等参数，对动磁式直线电机进行了初步设计，并利用Ansoft Maxwell电机模拟软件分析了动磁式直线电机的动子质量、等效刚度等设计参数对直线电机性能的影响。1 动磁式直线电机的设计Natick单兵中心的研究表明，士兵的工作负荷在100～500 W之间，而制冷量为300 W时即可满足士兵在炎热环境下的冷负荷需求[11]，针对用于人体空调服的小型空调系统，制冷量设定为300 W，动磁式直线压缩机的设计工况如表1所列。表1 动磁式直线压
真空与低温 2019年5期2019-10-18
- 多工作模式压电直线电机的设计与研究*
机构、夹持机构和动子组成。这些机构均安装在基座上，定子作为电机的核心部件，安装在夹持机构中，并由预压力机构提供确保其与动子导轨紧密接触的初始预压力，输出部件动子布置在基座上，与定子的双驱动足保持接触状态。图1 电机结构Fig.1 Structure of the motor1.2 工作机理根据系统输入信号以及输出特性的不同，该电机主要分为3种工作模式：连续作动模式、交替步进作动模式和单步作动模式。传统的驱动信号为如图2所示的四路相位差依次相差90°的正弦波
振动、测试与诊断 2019年4期2019-08-28
- 磁轭永磁振动发电机的设计与实验研究
析当振动发电机的动子永磁体和定子绕组产生直线相对运动时，绕组的磁感应强度B不断改变，绕组不停地与磁媒质之间产生相对位移。根据法拉第电磁感应定律，振动发电机的感应电动势可以表示[9]：(1)2 永磁振动发电机的设计根据法拉第电磁感应定律，考虑发电机的磁链、位移变化率和内阻，针对低频振动环境，设计一种新型磁轭结构的永磁振动发电机，其结构示意图如图1所示。图1 振动发电机剖面图永磁振动发电机的主体为四棱柱结构，包括侧板、上端盖和下端盖，上端盖中间开孔，下端盖上部
微特电机 2019年6期2019-06-28
- 无铁心永磁同步直线电机电磁-热-应力耦合分析
大电流，从而造成动子温升严重[6]，对于长时间往复运动的直线电机，温升问题尤为严重。并由此带来一系列的问题，如永磁体退磁、电机效率降低、寿命下降、绝缘失效等。永磁体的高温退磁问题对电机性能产生致命影响。电机运动过程中，动子温度的升高除了与材料结构有关，同时外部环境也是影响电机工作效率的因素[7]。电机的温度场计算方法有经验公式法、热路与热网络法 、数值计算等[8]。有限元的数值计算分析方法因为具有计算精度高、边界适应性好的优点，被广泛应用[9]。基于有限元
微电机 2019年4期2019-05-27
- 十字形压电振子同型模态振动驱动的平面电机
周期（T）内推动动子运动的情形，具体如下。图3 振子在一个振动周期内运动在T/4～T/2内，横杆由面外最大后弯状态弯成面零弯状态，使其驱动足不与动子接触；横杆由面内零弯状态弯成面内最大下弯状态，使驱动足由A2行至A3。纵杆由面外最大前弯状态弯成面外零弯状态，使其驱动足保持与动子接触，纵杆由面内零弯状态弯至最大左弯状态，使驱动足由B1行至B2，推动动子再左移一步。在2T/4～3T/4内，横杆由面外零弯状态弯成面外最大前弯状态，使其驱动足与动子接触；横杆由面内
噪声与振动控制 2018年5期2018-10-23
- 两种结构的双边型直线式SRM电磁特性比较分析
会导致SLSRM动子与直线轨道间的摩擦力增大，并且使电机的机械磨损加重[2]。双边型开关磁阻直线电机(以下简称DLSRM)以SLSRM作为基础，增加了一套与SLSRM关于直线轨道相对称的动子结构，在动子两端与定子间气隙相同的情况下，其定子两侧的动子所产生的法向磁拉力会完全抵消，并且两边的电磁推力方向相同。因此DLSRM相比于SLSRM去除了单边磁拉力，同时增加了电机的单位体积电磁推力。DLSRM 的独特优点吸引了众多国内外学者的研究兴趣。文献[3-5]研究
微特电机 2018年7期2018-08-09
- 双馈直线电机定子磁链定向矢量控制研究
案，可以直接控制动子侧电流实现调速，但气隙磁场定向系统中磁链关系和转差关系存在耦合，需要增加解耦器实现完全解耦控制；文献[2]介绍了转子磁场定向控制方案，可以实现完全解耦控制，控制方法简单，具有较好的动态性能，应用较广泛，但磁链闭环控制系统中转子磁链的检测精度受转子时间常数的影响较大，降低了系统性能；文献[3]介绍了一种新的解耦方法，采用无刷双馈电机的双同步数学模型，把电机的功率绕组和控制绕组分别在各自的同步坐标系中进行磁场定向，实现了完全解耦控制，得到了
通信电源技术 2018年2期2018-04-24
- 一种直线开关磁阻发电机的设计与有限元分析
阻发电机的定、 动子均由硅钢片叠压而成， 定子上绕有励磁绕组， 动子上无励磁绕组. 然而， 直线开关磁阻发电机在运行过程中， 动子受径向磁拉力影响， 降低了系统的稳定性且噪声较大.目前， 国内外学者主要针对传统的直线开关磁阻发电机开展研究， 集中在发电机本体优化设计、 发电系统、 数学模型以及控制方法等方面. 文献[4-5]研究了单边直线开关磁阻发电机系统， 但单边式结构的单边磁拉力较大， 对发电机的正常运行有一定影响； 文献[6]研究了互感耦合直线开关磁
中北大学学报(自然科学版) 2018年1期2018-02-05
- 振动发电机的系统建模与频率特性分析
分析，结果表明，动子与定子的相对位移响应出现了明显的倍频现象，而输出电动势的频率分布更加复杂，不但有对应激励频率的主振动解和亚谐振动解，而且还有对应固有频率的亚谐振动解和超谐振动解，表明系统具有较强的非线性，且随着输入振动能量增大，系统的非线性特征更加明显。在10Hz正弦振动激励下的测试发现，输出电动势的幅频特性在10Hz、20Hz和30Hz处出现峰值，表明输出电动势出现了明显的倍频信号，实验结果与仿真结果的频率特性一致。两自由度模型； 系统响应； 非线性
电工电能新技术 2017年11期2017-11-24
- 利用弯曲模态的惯性直线超声电机结构设计
并通过定、转子(动子)之间的摩擦作用将振动转换成转子(动子)的旋转(直线)运动。它具有位置和速度控制性好，位移分辨率高，不产生磁场，亦不受外界磁场干扰，能断电自锁，且具有较大的保持扭矩的优点，在精密驱动、生物医学工程领域有着广泛的应用前景[1]。惯性式直线型超声电机具有体积小、重量轻、精度和分辨率高、响应快，并且只需要一种模态就能驱动，同一个电激励信号就可实现双向运转的优点，但是，由于其输出力小，限制了它的应用[2-3]。国内对于惯性式超声电机的研究非常少
振动与冲击 2017年13期2017-07-18
- 初级分段永磁直线电机段间无传感器控制研究
是断开的，只给与动子耦合的初级绕组通电，这样既能够改善长初级同时通电带来的铜耗过大问题，同时也可以使电机初级的设计模块化，简化了加工与装配的难度，在轨道交通、舰载弹射等长行程直线运动领域具有广阔的应用前景。然而由于该类电机特殊的工作环境以及行程过长，使其很难安装位置传感器，因此越来越多的学者关注初级分段电机无传感器技术的研究。目前无传感器技术的研究主要集中在旋转电机上，有以下几种方式。一种是利用电机的凸极效应，通过注入特定频率的信号来获取电机的位置信息；另
微特电机 2017年5期2017-05-02
- 不等距圆筒型永磁直线电机推力波动研究
电机提出采用定、动子不等极距的方法削弱电机的齿槽力，并对不等极距消弱齿槽力的机理进行了理论分析，给出了动子极距选取的计算公式，同时研究表明采用合适的动子极距可以降低空载电势中的谐波含量，进而抑制了由空载谐波电势引起的纹波推力。有限元分析和样机实验表明：齿槽力得到了有效的消弱，降低了空载反电动势中的谐波含量，电机的推力波动得到了有效的抑制。推力波动；齿槽力；极距；圆筒型永磁同步直线电机；纹波推力永磁直线电机兼有永磁电机和直线电机的优良特性，具有功率密度高、损
哈尔滨工程大学学报 2017年2期2017-03-14
- 潜油永磁直线电机单边磁拉力分析与计算*
结构电机的定子和动子轴线不同心，易引起垂直方向上气隙磁密的不一致.于是，动子上下两部分的磁拉力数值将不等，两者之差就是单边磁拉力.又由于潜油圆筒形永磁直线电机功率较大，动子承受的单边磁拉力也较大，动、定子之间的摩擦力高达数千牛，不仅损失了推力，而且影响了其寿命和可靠性.对于圆筒形永磁直线电机，国内外学者在其推力和推力波动方面研究较多，如文献[7]研究了圆筒形永磁直线电机的磁场和推力计算.而对圆筒形直线电机的单边磁拉力及寄生影响仅有少数几个学者做过一些研究，
沈阳工业大学学报 2017年1期2017-02-10
- 一种新型永磁直线振动发电机的设计与仿真研究*
动发电机，减小了动子与定子间的磁力。利用有限元仿真软件对所设计永磁直线振动发电机结构进行了优化。仿真结果证明：外壳采用导磁性能较好的硅钢材料、永磁体选用钕铁硼材料时，发电机输出电动势更高；随着永磁体厚度的增加，动子与定子间距的减小，输出电动势有效值逐渐增大；随着永磁体宽度的增加，输出电动势会出现一个极大值。最终确定外壳选用硅钢材料，永磁体选用钕铁硼材料，永磁体尺寸为100mm×26mm×5mm，动子与定子距离为4mm。在振动频率为1Hz、振幅为30mm 的
电机与控制应用 2016年11期2016-12-28
- 基于磁链观测器的永磁同步直线电机无位置传感器控制
链观测器获取电机动子实时位置信息的控制算法。该算法是基于电机内部电磁关系建立的，通过观测电机在两相静止坐标系下的磁链来估计此时的电机的位置。利用MATLAB/Simulink搭建了基于磁链观测器的永磁同步直线电机无位置传感器的位置、速度和电流三闭环矢量控制系统的仿真模型。仿真和实验结果证明了所提磁链观测器无位置控制算法的有效性，无论是正向运行还是反向运行，该方法都能实现对电机动子位置及转速的准确估计，实现了PMSLM在三闭环矢量控制系统下平稳运行。永磁同步
微特电机 2016年10期2016-12-20
- 一种永磁式开关磁阻直线电机的设计与有限元分析
原理LSRM样机动子、定子结构如图1、图2所示。动子、定子均采用叠压系数0.9、厚度0.5 mm的电磁硅钢片，图3为样机组装模型。结构尺寸以及材料参数如表1～表3所示。图1 动子结构图2 定子结构图3 LSRM原型模型表1 定子结构参数表2 线圈绕组参数表3 动子结构参数由样机结构可以看出，采用三相分隔式的动子结构，可以使得三相线圈之间互相解耦，从而线圈之间可以实现零互感。中间动子通电情况下，电机内部磁场分布如图4所示，可以看出，相邻动子内部磁场分布几乎可
微特电机 2016年3期2016-11-29
- 适用于制药行业的创新药瓶纸盒包装机
送系统有单独的“动子”，每个动子有一个产品托盘，它们沿着导轨运行，从而使得机器吞吐量提高了25%，同时减少了不合格品数量。动子的运动通过“移动的”磁场控制。整个输送段都装满了可切换的磁线圈，而动子有永久磁铁。由于线圈独立驱动，每个动子的运动和每个单独的产品都可以独立于其它产品进行控制。“使用Beckhoff的XTS后就无需再在间歇或者连续运动输送间进行选择。每个产品都有其自己的运动轨迹。加速和减速阶段，如空闲动子快速输送，减慢手动进给时的速度，或在插入包装
自动化博览 2016年8期2016-11-18
- 十字形多自由度超声电机接触分析模型研究*
自由度超声电机其动子绕X、Y轴旋转与绕 Z轴旋转的驱动机理是不同的，根据弹性接触理论，对其进行了分别考虑，并建立了电机摩擦接触分析模型。利用建立的模型，对多自由度电机机械特性进行了估算，分析了定子振幅、摩擦因数、驱动频率对电机输出性能的影响规律。对所研制样机的机械特性进行了测试，结果表明，所建立的模型对十字形超声电机特性的预估是有效的，可为多自由度超声电机设计提供指导。多自由度超声电机 接触模型 仿真分析 机械特性随着机电系统的发展，使用多自由度驱动的场合
机械制造 2015年10期2015-11-24
- 双足步进作动压电直线电机工作机理及试验研究*
个驱动足交替作用动子从而使之产生步进运动。该直线压电电机具有响应快、精度高、行程大的特点，在半导体加工、光纤对接领域有着广阔的应用前景。1 电机结构步进压电电机结构原理示意图如图1，电机可分为运动输出组件，压电作动组件，定子导向组件和预压装配组件组成，这些组件共同装配在同一基座上。运动输出组件由动子和导向部件构成，动子在导向部件上可单自由度直线运动；压电作动组件是电机的动力源，它由4组叠层压电堆分别两两正交布置推动一个驱动足，这一对驱动足共同固定在定子基体
振动、测试与诊断 2015年2期2015-11-03
- 混合式直线力电机的参数计算及有限元分析*
—位移；Sm——动子铁心截面积；δ——动子处于中心位置时的气隙长度。永磁极靴磁阻：(5)式中： Δ——永磁极靴与动子的气隙；r1、Wt——电机相关尺寸。漏磁阻：(6)根据图2的等效磁路法求解，可得到线圈单独作用时产生的磁通为(7)其中:(8)两个永磁体作用时产生的磁通为(9)其中:(10)气隙磁通为(11)最终需要的计算电磁力为[3-5]：(12)2 导磁材料非线性对静态力曲线的影响电磁阀中的导磁材料是电磁纯铁，其磁导率随着磁感应强度的变化而变化。采用磁路
电机与控制应用 2015年5期2015-06-05
- 网标灯用Halbach式永磁直线发电机仿真设计
永磁直线发电机的动子运动，进而将波浪能转换为电能，以提供给网标灯工作。图1 点吸收式波浪能发电工作原理永磁直线发电机是该网标灯的关键部件。本文所选取的直线发电机为动圈式圆筒型结构，永磁体充磁方式为Halbach阵列结构；利用JMAG电磁仿真软件对比分析了不同Halbach阵列对直线发电机工作性能的影响，确定了直线发电机的最优永磁体阵列结构。1 Halbach式直线发电机19世纪80年代，美国Klaus Halbach发明了Halbach永磁体阵列结构，其采
机械工程师 2015年5期2015-05-07
- 航空用盘式绕组旋转式音圈电机的热应力与热变形分析*
突出的优点。它的动子部件主要由两部分组成，通电的铜线和铝制的底座。由于没有钢等铁磁材料，所以气隙磁场几乎不变，带来的最大好处就是动子惯量小动态性能好，而且输出力矩和控制电流几乎就是线性关系。音圈电机近年来得到大量应用和推广，自VCM进入独立应用阶段以来，音圈电机首先在欧美和日本等国家得到极大重视。美国BEI Technologies INC公司研制的直线式音圈电机多达几十种，其出力范围在0.3～300N，运动行程为0.5～50mm；其研制的旋转式音圈电机摆
电工技术学报 2015年12期2015-04-14
- 凹型端齿削弱永磁直线电机端部力波动方法
，解决传统的优化动子长度削弱推力波动但带来电机纵向“俯仰运动趋势”的缺点，同时还能消除动子横向“俯仰运动趋势”。最后以齿槽效应较弱的12槽11极PMLM为例，采用有限元仿真和实验验证，结果证明该方法能够削弱端部效应产生的法向力波动和推力波动。永磁直线电机 端部效应 端部效应法向力波动 端部效应推力波动 凹型端齿0 引言气浮或磁浮的永磁直线电机直接驱动系统是高精密加工与高精密定位领域的主要发展方向之一，它要求直线电机具有优异的推力和法向力性能[1-4]。然而
电工技术学报 2015年7期2015-04-06
- 基于FPGA的磁悬浮微驱动器控制系统研究*
［3-4］，对于动子多自由度的运动控制是由单个自由度运动控制结合而成的，因此完成动子多自由度精确定位的重要基础是动子的无静差稳定悬浮。本研究主要实现对磁悬浮微驱动器悬浮状态的精确控制，传统控制系统中常采用PC 或DSP 进行控制，PC 控制系统中外部数据采集卡的采样频率较低，难以满足高速数据处理的要求，进而无法实现高精度控制的目的;DSP 运算速度快，合适处理密集的加乘运算［5］，但用户可自定义管脚过少，不利于实现对多相电机的控制。而FPGA 以其高时钟频
机电工程 2015年11期2015-01-21
- 新型动磁式直线振荡电机设计
构因推力密度大、动子质量轻、效率高等优点成为研究热点[8-12]。韩国LG公司DIOS品牌双开门冰箱成功采用动磁式直线振荡电机驱动直线压缩机，经测试较其它压缩机节能40%，但此结构需内定子方可形成闭合回路，且内定子冲片需叠成内紧外松的辐射状结构难度较大，加工困难，加工成本高。实际组装时需高工艺保证内定子外圆周各冲片间不留缝隙，否则主磁路漏磁会导致电机效率降低[13]。对此，本文提出外定子采用“C”型双定子结构、集中式绕组、无需内定子、动子为永磁体的新结构，
振动与冲击 2014年16期2014-09-08
- 新型动磁式直线振荡执行器的动子位移自传感*
直线振荡执行器的动子位移自传感*雷美珍,戴文战*,夏永明(浙江理工大学机械与自动控制学院,杭州 310018)针对一种新型无内定子动磁式直线振荡执行器,在建立其机电系统数学模型的基础上,提出一种基于全维状态观测器的动子位移自传感算法。通过对执行器输入电压和输出电流信号的处理和计算来估算动子位移。仿真和实验结果均表明:在变压变频控制方式下,该算法能实现不同电气驱动频率下的动子位移自传感;采用该算法进行行程估算的绝对误差最大值为0.32 mm,相对误差最大值为
传感技术学报 2014年6期2014-09-06
- 初级绕组分段永磁直线电机段间推力优化控制
角度看，仅需给与动子耦合的定子段供电，避免对初级绕组整体供电，有效的减小损耗，降低了逆变器容量，极大的提高了效率。另外，从维护制造的方面来看，初级分段结构还具有模块化特点，便于加工制造、方便拆卸组装、易于维护、应用范围灵活等优点［1－5，7－8］。本文研究的初级绕组分段永磁同步直线电机(primary windings segmented permanent magnet linear synchronous motor，PWS－PMLSM)是由多个在电气
电机与控制学报 2014年4期2014-07-04
- 试论棋例裁决难点
、凡走子后，所走动子解除其他子吃子被将死的状态，造成其他子吃子，动子与其他子吃子有关联。图1是2013年4月广东象棋网“裁判天地”，棋友研讨棋例时陕西陈健明发表的一则待判局面。陈健明：红方的帅进进出出，好似赤龙摇头，颇为耐人寻味，细加揣摩，局中变化，犹如陈年佳酿，着实令人陶醉。诚望网友，予以裁决。胡智慧版主强调：本局焦点应在红方动帅之后的左马捉卒和右马捉士的得子变化，是否需要考虑，如果需要那理由何在呢？请大家多多思考。
棋艺 2014年2期2014-05-23
- 典型引信环境力对压电驱动器的影响研究
振动，并通过定、动子之间的摩擦作用将振动转换成动子的旋转或直线运动，输出功率，驱动负载［5］。文中提出的压电驱动器利用定子弹性体的一阶纵振和二阶弯振作为工作模态，一阶纵振振型函数为:二阶弯振振型函数为其中:G2、β2均为常量，l为定子长度，x为定子上任意点到原点的x方向的距离。一阶纵振使定子两驱动足产生x方向上的往复位移，二阶弯振使定子两驱动足产生y方向上的往复位移，其工作模态的振型图如图1所示，图中实线部分为定子相应振型，虚线为未变形前的定子轮廓。由运动
振动与冲击 2013年19期2013-09-18
- 舰载机悬浮式电磁弹射器的系统研究*
磁悬浮导轨技术使动子运动无摩擦，方便控制的优点和特点，这样该电磁弹射系统将实现稳定、高效的性能，从而提高航母的作战能力．1 电磁弹射原理分析1．1 悬浮原理及特征本悬浮弹射电机采用磁吸型悬浮原理，其系统组成和功能如图1所示［7］．图1电磁铁固定在导轨两侧，铁磁体及弹射平台处于悬浮状态;电磁铁周围缠绕了线圈，与铁磁体及气隙形成闭合的磁路．通电后，电磁铁和铁磁体在间隙将产生磁吸力．如要实现物体的稳定悬浮，就要根据电磁铁及弹射平台的的悬浮位置连续不断地调节线圈缠
动力学与控制学报 2013年3期2013-09-17
- 新型横向磁通热声直线发电机定位力研究
线电机的主磁路与动子的运动方向平行，定子硅钢片沿着运动方向排列，叠装硅钢片较为困难;而横向磁通直线电机的主磁路与运动方向垂直，使得硅钢片的叠装方式变得简单，利于加工，且功率密度较大［3－6］，非常适合进行高频往复运动。本文采用了一种新型的横向磁通直线发电机结构，可以较好地实现与热声发动机的匹配，接着主要研究了对电机运行特性影响较大的定位力的特点。定位力表征了永磁直线电机的一项基本性能指标，是直线电机固有的特性，其大小和方向与电机运行状况无关［7－10］。目
微特电机 2013年3期2013-06-19
- 基于TMS320F2812的永磁同步直线电机伺服控制系统设计
永磁同步直线电机动子和定子绕组的电压方程:式中 Ud、Uq为 d-q轴电压;id、iq为 d-q轴电流;ψd、ψq为d-q轴磁链;f为下标，表示动子励磁绕组;表示p为微分算子;rs为电枢电阻;ωr为动子电气角速度。初级磁链方程为:式中Ld、Lq为d-q轴电感;ma为定、动子之间直轴互感，if为励磁电流。将式(3）代入式(4）中并整理得d-q轴电压、电流方程:电机电磁功率为:则电磁推力为:电机伺服控制系统的主要任务是实现位置伺服、速度调节和推力控制，本实验采
组合机床与自动化加工技术 2012年3期2012-11-24
- 永磁直线同步电机无位置传感器动子位置辨识
使用直线光栅检测动子速度和位置，加装这些传感器增加了系统的成本和复杂性，降低了系统的机械抗干扰能力，而且速度和位置传感器对安装环境要求较高，比如直线光栅对安装面的平整度要求非常高［2］。针对机械式的位置和速度传感器在某些应用场合受限的情况，近些年研究人员提出了多种无位置传感器旋转电机转子位置估算方法。如基于反电势的反电势观测法，基于永磁同步电机凸极效应的高频信号注入法，基于状态观测器的自适应观测器法和卡尔曼滤波器法等［3－7］。基于反电势的转子位置估算方法
电机与控制学报 2012年6期2012-09-20
- 直线超声电机定/动子接触的微观力学模型
的振动模型，定/动子的接触模型和机电耦合模型。由于直线超声电机通过定/动子的摩擦作用驱动动子运动，因此分析定/动子的摩擦机制，建立正确的定/动子接触模型是建立超声电机动力学模型的前提。在国内直线超声电机的研究落后于行波超声电机[5－6]，当前的研究热点是其结构设计，尚缺乏动力学建模的研究。许海等[7－8]在对直线超声电机进行动力学建模时，对摩擦界面采取了与传统行波超声电机类似的办法，即假设定/动子有光滑的接触表面，定/动子间有一可等效为线性弹簧的摩擦层。而
振动与冲击 2012年20期2012-09-15
- 一种永磁自锁型电磁气门驱动装置
磁驱动机构可分为动子和定子两部分。动子包括圆盘形衔铁、固定在衔铁上的动子支架和气门顶杆等主要部件;定子主要包括内铁心、外铁心、铜铁交叠螺旋状线圈和线圈架等主要部件。动子支架内侧粘贴着径向充磁的稀土永磁体，并在永磁体与衔铁之间区域粘贴由软磁复合材料制成的导磁环。动子运动过程时导磁环为永磁磁场提供部分磁路，增强直线电动机性能。动子支架通过定位环固定在衔铁骨架上。气门顶杆与气门组成一整体，动子做上下直线运动，气门随之关闭或开启。内、外铁心是由轴线方向看去径向呈扇
微特电机 2012年4期2012-07-23
- 内燃机用自由活塞永磁直流直线发电机分析
轴，活塞与发电机动子直接连接。多个系统可以分散布置，每个系统可独立工作，节约大量空间。目前，国外在直线电机研究方面做出较大贡献的有西维吉尼亚大学、美国能源部Sandia国家实验室和英国谢菲尔德大学［1］等;在国内，哈尔滨工业大学的郑萍教授对径向磁场永磁直线电机和横向磁通永磁直线电机进行了深入的研究［2］。1 永磁直流直线发电机结构及基本尺寸本文所提出的永磁直流直线发电机也由动子和静子两主要部分构成，其结构示意图如图1所示。它适合与四冲程发动机配合工作，一个
微特电机 2012年5期2012-02-22
- 考虑级间耦合高速多级圆筒型直线感应电机性能
；三相供电加大了动子的加速力波动，使得动子在运行过程中不平稳[14-19]。为了提高能效率，图1所示的高速多级圆筒型直线感应电机，在结构中去掉铁心和绕组槽，并且使用电容器组供电，可以做到高压驱动，特别适宜于高速发射领域。图1 电容器驱动高速长定子圆筒型直线感应电机二维示意图Fig.1 Two dimensional model of HSMCLIM2 考虑级间耦合电机磁场控制模型由于该类型电机采用的是电容器组供电，并且电路中还有二极管等续流装置，因此无法采
电工技术学报 2011年12期2011-08-07
- 直线永磁无刷直流电动机端部力的分析
不同之处在于它的动子铁心是长直的、开断的，所以，动子铁心端部磁场会发生畸变，这就影响到行波磁场的完整性，进而对电机推力造成波动影响，影响电机的性能，这就是端部效应。而直线电动机的特殊结构使得端部效应是不可避免的，在实际应用中应设法削弱端部力，使电机系统的失稳性降低。文献［3］采用斜极法来削弱端部力，这种方法不易于电机加工，实际应用意义不大;文献［4］中采用遗传模拟退火算法削弱推力波动，得到了合理的电机参数，但是这种方法对于电机结构参数具有约束性，只是针对部
微特电机 2011年12期2011-07-20
- 基于有限元法的永磁直线同步电动机动子瞬态振动预测
磁直线同步电动机动子瞬态振动预测宁建荣1,2夏加宽1沈 丽1王成元11.沈阳工业大学,沈阳,110178 2.沈阳化工大学,沈阳,110142提出在设计阶段进行永磁直线同步电动机动子振动预测的方法。利用有限元分析方法对电动机动子进行动力学计算,获得加速度频响函数;对电动机进行电磁力分析,建立电磁力、电流的关系;利用MATLAB对电动机进行瞬态运行仿真,获得瞬态电磁力;运用加速度频响函数得到动子瞬态加速度响应。仿真结果显示:瞬态比稳态振动更复杂。该方法为永磁
中国机械工程 2011年6期2011-02-01
- 论相对论时空理论的局限性
我在这里称其为“动子”。物质是由“动子”通过不同的群体运动形式表现出来，而物质之外的时间、空间等元素都是因“动子”的运动产生或改变。文章将初步建立一个由类似于相对论时空观的时间、空间模型，并用这个模型来辨析相对论的时空理论。通过建立的模型证实相对论的时空理论存在的局限性。动子；类光子；相对论；以太；时空模型上个世纪，以太理论与相对论一直存在争论，以太理论的支持者中一直以来有人怀疑相对论的正确性，而相对论的支持者认为以太的存在是多余的。那么到底谁对谁错呢？下
科学之友 2011年2期2011-01-23
- 基于DSP的永磁直线同步电动机无传感器功率角测量*
M)采用永磁体(动子)移动、电枢绕组(定子)分段的结构，适应于长距离、大推力的工业场合。但是，该电动机在运行中失步和机械振荡等问题一直困扰着电机的设计者和使用者。要实现该电机的稳定控制，抑制电机推力的波动都需要已知电机的动子位置与功率角。传统测量方法大多采用机械传感器法和反电动势法。机械传感器法需要在动子上安装相应的信号传感器，投资大。反电动势法是基于基波激励的方法，简单经济可靠，但在零速或低速时会因反电动势过小无法检测而失败。为了能够获得包括零速的全速范
电机与控制应用 2010年5期2010-08-28
- 基于假设坐标系法的长定子直线同步电机无速度传感器算法
电流来实时计算出动子位置，则可以减小信息的传输延迟，从而提高驱动控制的有效性以及系统的安全性。本文所提出的无速度传感器算法利用任意旋转坐标系（假设坐标系）上的电机方程构造扰动观测器计算反电动势，并利用反电动势通过反三角函数获得该坐标系与实际dq坐标系之间的角度偏差，通过修正该偏差来获得位置和速度信息。整套算法在IOWorks环境中开发，并在基于 VME总线的控制系统中进行了实验验证。2 电机模型同步旋转坐标系 dq轴中长定子直线同步电机的电压动态方程为[
电工技术学报 2010年2期2010-07-25