摘要：介绍了有限转角力矩电机在伺服阀中的应用,给出了有限转角力矩电机控制器的总体设计方案,提出基于FPGA的位置环、速度环、电流环三闭环的控制策略,论述了数字PID控制算法和控制器的软硬件设计,采用MATLAB对控制策略进行仿真分析,并利用样机进行试验验证。结果表明,控制器性能与仿真分析结果一致,具有响应速度快、无超调等优点,达到了设计目标,满足任务需求。

摘要：齿槽转矩影响电机的转动平稳性,温升影响电机自身绝缘可靠性,同时也影响系统工作运行环境。针对低齿槽转矩低温升电机的需求,文章围绕低齿槽转矩、低温升等电机设计的关键技术,通过理论分析及有限元仿真优化设计,研制出一款额定输出转矩不低于25Nm,齿槽转矩不大于80mNm,机壳表面温度不大于35℃的低齿槽转矩低温升液冷电机,并通过试验数据验证了理论分析与仿真方法的准确性。相关工作为低齿槽转矩低温升液冷电机的设计开发提供一定参考价值。

摘要：伺服舵机是一种可控制角度、速度的集成化机构组件。其内部集成了减速器、传感器、驱动器和电机等。由于其体积小、结构紧凑,导致其存在传动回差、传感器精度低等问题。为满足系统要求,本文针对伺服舵机的硬件电路,传感器电路作了详细设计介绍,同时根据系统需求,针对伺服舵机定点跟踪以及特定位置路径跟踪,分别设计了不同的软件算法。最后,通过试验证明,本文所提出的硬件电路设计及软件算法设计切实有效,可完成系统的功能需求。

摘要：以某型永磁直流伺服空心杯电机为例,利用ANSYS Maxwell软件建立三维有限元分析模型,对零件赋予材料属性及设置激励源,通过改进外电路设置及网格剖分方法,得到模型在稳态的磁场分布及瞬态的输出特性结果。对比3款电机的有限元与实测结果,结果表明,模拟数值与实测数值偏差均在5%以内,验证该有限元分析方法具有较高的准确性,为该类型电机的正向设计及优化提供理论依据。

摘要：脉冲电源变换器用于将高速发电机提供的变压交流转化为稳压直流,满足脉冲负载的供电需求。脉冲电源变换器包括将发电机输出交流转化为直流的三相整流器和实现稳压输出的DC/DC变换器。通过在DC/DC变换器输出端添加大容量缓冲电容来减小脉冲负载端的纹波电压,并将电流型控制应用于DC/DC变换器来抑制回馈到发电机端的脉动功率。通过采用同步整流控制金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)替换二极管,使三相整流器效率提升;并对DC/DC变换器的主电路、驱动电路和控制电路进行设计。测试结果表明所提出脉冲电源变换器稳态和动态特性良好。

摘要：针对活塞发动机起动静力矩大、转动惯量小,高速工作时活塞发动机油门响应慢,转速波动大,匹配的外转子永磁起发电机低电感、高频率、无位置传感器,提出基于数学模型与锁相环相结合的无位置估算策略。起动时采用单级锁相环进行转速和位置估算,通过锁相环的高环路增益设计来保证位置估算的快速性。利用发动机惯量小的特点,通过施加随机力矩,使发动机获得较高加速度,产生较高反电势,最终使锁相环快速进入稳定工作状态。通过对角频率进行正向补偿和对正负相频率进行差异限幅,实现反转起动抑制。发电时采用快速稳速内环与慢速稳压外环相结合的控制策略。发电位置与转速估算采用两级锁相环实现,第一级锁相环通过高环路增益设计保证快速性,满足宽转速范围应用需求;第二级锁相环利用第一级锁相环输出的角频率,通过低环路增益设计,实现位置信号计算的精确性。实测结果表明,起动时,在任意发动机静止位置,控制器仅输出2 Nm对应的三相电流,就可实现最大5 Nm阻力矩的发动机正转起动;发电时,转速稳定精度可达±30 r/min,电流频率上限为1 kHz。所提出无位置传感器控制方法适合增程式无人机用活塞发动机。

摘要：传统的高速永磁起发电机(HSPMSG)一般采用三相桥式不控整流将输出交流电压变换为直流电压。采用这种整流方式得到的直流电压无法升高且不稳定,当需要输出较高的稳定直流电压时往往不能满足要求。因此本文利用Maxwell和Simplorer以及Simulink三款软件的联合仿真实现了HSPMSG的可控升压整流,总结了该整流系统对起发电机铁心损耗及转子涡流损耗的影响规律。结果表明SVPWM整流时会产生大量高次谐波,大幅增加了电机的铁心损耗及转子涡流损耗,且载波频率和幅值也会影响起发电机损耗大小。本文的结论对高温高速永磁起发电机的设计及转子温升计算具有有效的参考价值。

摘要：针对某型航空机载液压系统动力泵驱动用大功率永磁同步电机长时工作、低噪声要求,以及系统不提供冷却途径的限制,提出一种风冷设计方案。通过电磁仿真设计、热仿真设计以及结构布局,验证了该方案的可行性。对噪声结构设计进行了重点仿真分析及优化改进仿真分析,理论上满足噪声指标的要求。经过样机测试,性能、噪声等设计指标都达到预期效果,满足指标要求。

摘要：以高性能移动机器人为应用背景,开展驱动传动伺服控制一体化电机研究。提出一种一体化关节模组总成,集成电机、行星减速器、驱动单元及磁编码器。减速器内置集成设计,采用有限元优化设计方法,对各构件进行了强度优化设计,基于Ansys/Maxwell有限元仿真平台,建立了电机有限元模型,对电机电磁方案进行优化设计,基于“位置环-速度环-电流环”三闭环控制策略,对驱动控制软硬件进行设计。最终获得具有高紧凑、高转矩密度、高可靠性、高强度、高防护等级、低噪音的一体化关节模组。

摘要：针对某大功率电源短时工作模式应用需要,对其进行热设计及热仿真。对发热热源进行分析,基于传热基本原理和实际工况,选择流道散热的方法对电源进行散热。对电源结构布局和散热布局进行了一体化设计,确定了散热的流道和流向,并重点阐述了导热胶的选取和散热结构的安装设计。构建了液冷散热仿真模型和自然散热仿真模型,对所设计的散热结构进行热仿真分析。液冷热仿真结果表明:在1 L/min、60℃、0.3 MPa水冷条件下,最高温度为76℃,流导压降为0.05 bar。自然散热仿真结果表明:在环境温度为60℃的条件下,各工况最高温度为83.87℃。液冷散热和自然散热实测结果表明温升分别为10和25℃,验证了热仿真的正确性。