盤式永磁同步電動機屬于軸向磁場電機,目前,該類電機在國外已經(jīng)得到了迅速發(fā)展,作為一種現(xiàn)代高性能伺服電機和大力矩直接驅(qū)動電機己廣泛應(yīng)用于機器人等機電一體化產(chǎn)品中。由于該類電機具有重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)子無損耗、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量小、機電時間常數(shù)小、轉(zhuǎn)矩/重量比大、低速運行平穩(wěn)、可以制成多氣隙組合式結(jié)構(gòu)進一步提高轉(zhuǎn)矩等特點,其在數(shù)控機床、機器人、電動車、電梯、家用電器等場合具有廣闊的應(yīng)用前景,是一種理想的驅(qū)動裝置。 本課題作為國家863計劃項目《新型稀土永磁電機設(shè)計及集成技術(shù)》2002AA324020中的一部分,該項目的主要工作是進行新型結(jié)構(gòu)釹鐵硼永磁電機——盤式無鐵心永磁同步電動機的設(shè)計與集成技術(shù)研究,開發(fā)出一種新型釹鐵硼永磁電機,解決相應(yīng)的整機設(shè)計和集成技術(shù)問題。本文中提出的基于Halbach陣列的盤式無鐵心永磁同步電動機是在盤式永磁同步電動機的基礎(chǔ)上,將無鐵心結(jié)構(gòu)和Halbach型永磁體陣列應(yīng)用到其中,從而使得電機的質(zhì)量大為減輕,功率密度提高,振動噪聲降低,效率提高。 基于Halbach陣列的盤式無鐵心永磁同步電動機其磁路結(jié)構(gòu)和電磁負(fù)荷分布與傳統(tǒng)電機完全不同,常規(guī)電機的某些設(shè)計規(guī)則不能直接應(yīng)用到該結(jié)構(gòu)電機的設(shè)計當(dāng)中,本文主要針對這種結(jié)構(gòu)的電機進行了分析與計算。分析了不同結(jié)構(gòu)Halbach陣列下的氣隙磁場,以及相關(guān)參數(shù)的計算,給出了初步的樣機設(shè)計數(shù)據(jù),并對樣機的加工工藝進行了探討,在總結(jié)、借鑒相關(guān)電機設(shè)計方法的基礎(chǔ)上,針對盤式無鐵心永磁同步電動機自身的特點,編制了一套電磁計算程序,該程序還有待通過大量樣機的試驗,來總結(jié)和完善。 我國稀土資源豐富,然而,由于技術(shù)經(jīng)濟上的問題,國產(chǎn)永磁交流伺服電動機至今未能大量應(yīng)用。與此同時,高性能的永磁交流伺服電動機及系統(tǒng)大量依靠進口,我國每年進口的工程裝備當(dāng)中,僅數(shù)控機床因國產(chǎn)電機和系統(tǒng)不能滿足要求而每年需要進口的就達(dá)22億美元以上。本項目的完成將改變這類產(chǎn)品主要依靠進口的局面,充分發(fā)揮我國稀土資源豐富的優(yōu)勢,其經(jīng)濟效益和社會效益是十分巨大的。
標(biāo)簽: HALBACH 陣列 永磁同步電動機 分
上傳時間: 2013-04-24
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在交流伺服系統(tǒng)中,永磁同步電動機(PMSM)作為執(zhí)行元件具有高效、節(jié)能、便于維修的特點,廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床的進給伺服單元及機器人等需精確定位的裝置中.由于PMSM驅(qū)動系統(tǒng)受電機參數(shù)變化、外部負(fù)載擾動、對象未建模和非線性動態(tài)特性等不確定性的影響,因此,采用并發(fā)展先進的控制技術(shù),不斷改善與提高位置伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度、動態(tài)響應(yīng)特性及對系統(tǒng)參數(shù)變化的自適應(yīng)性和抗干擾性是一個必然趨勢.該文對PMSM的控制機理和特性作了較為深入的分析;建立了PMSM的數(shù)學(xué)模型,并采用了id=0的矢量控制策略;對控制系統(tǒng)組成及控制方式作了分析和比較,在此基礎(chǔ)上建立了電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的三閉環(huán)控制系統(tǒng),對作為反饋主回路的位置環(huán)采用了模糊CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法,該方法兼具模糊控制器的快速性和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力;構(gòu)建了針對PMSM位置伺服系統(tǒng)的模糊CMAC控制器結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的算法;利用先進的計算機仿真工具(Matlab下的Simulink)對所提出的控制策略進行了數(shù)字仿真和分析;仿真和實驗結(jié)果表明本文所提出的控制策略對PMSM位置伺服系統(tǒng)進行控制具有良好的魯棒性能和快速性.該文首次提出將兼具快速性和自學(xué)習(xí)能力的模糊CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器應(yīng)用于PMSM位置伺服系統(tǒng)中,可以說該文為發(fā)展高性能PMSM位置伺服系統(tǒng)提供了充分的技術(shù)資料,也為今后進一步提高其性能提出了新的思路和方法.
標(biāo)簽: CMAC PMSM 模糊 位置伺服系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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盤式永磁同步電動機是一種性能優(yōu)越、但結(jié)構(gòu)特殊的電動機。作為一種理想的驅(qū)動裝置,其應(yīng)用范圍遍及航天、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個領(lǐng)域。本文利用稀土永磁材料釹鐵硼的高矯頑力,提出了一種省卻了鐵心的雙轉(zhuǎn)子、單定子結(jié)構(gòu)盤式無鐵心永磁同步電機,進一步減輕了電機的質(zhì)量并消除轉(zhuǎn)矩脈動。 對電機的設(shè)計、性能預(yù)測都離不開電機電磁場的計算。不同于傳統(tǒng)的圓柱式徑向磁通電機,盤式無鐵心電機是軸向磁通電機,外加其無鐵心的結(jié)構(gòu),決定了該電機的磁場呈三維、開域分布。對它的電磁場分析,不能采用對待徑向磁通電機的化為二維磁場的分析方法。 本文研究的重點內(nèi)容分為兩部分:(1)在盤式無鐵心永磁同步電機的結(jié)構(gòu)上,建立其磁場三維模型,由三維有限元法計算三維電磁場,分析計算結(jié)果,并總結(jié)出盤式無鐵心永磁同步電機的磁場分布規(guī)律。 (2)在磁場計算的基礎(chǔ)上,將Halbach型永磁體陣列的理論應(yīng)用到磁鋼設(shè)計中來,提出磁鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案,研究出適合于盤式無鐵心永磁同步電機的磁鋼結(jié)構(gòu),以獲得理想的磁場波形和磁密值。 本文首先從磁路計算的方法入手,通過磁路計算分析出盤式無鐵心永磁同步電機的磁場分布特點。其后直接運用三維有限元法求解該電機的電磁場,分析計算結(jié)果。為了獲得低漏磁、高氣隙磁密值、正弦形的氣隙磁場分布,本文先后提出普通軸向充磁磁鋼結(jié)構(gòu)、不等厚軸向充磁磁鋼結(jié)構(gòu)并將Halbach陣列的理論應(yīng)用到盤式無鐵心永磁同步電機的磁剛結(jié)構(gòu)優(yōu)化中,討論了三種不同角度的Halbach型永磁體陣列。最后為了簡化磁鋼的加工工藝,將不等厚永磁體陣列與Halbach永磁體陣列相結(jié)合,提出了最經(jīng)濟、有效的改進型Halbach永磁體陣列,給出具體磁鋼尺寸,并運用ANSYS軟件對各種磁鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁場進行結(jié)果仿真。
上傳時間: 2013-06-23
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稀土永磁直流無刷電動機實際上是以電子換向代替機械換向的直流電動機,因而保持了直流電動機的優(yōu)良性能,具有較好的起動和調(diào)速性能,又因它無需機械換向使電機的結(jié)構(gòu)簡單,可以根本上克服一般有刷電動機易于產(chǎn)生換向火花的弊病,在航天、機器人、數(shù)控機床等許多工業(yè)領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用.本文從稀土永磁無刷直流電動機的基本工作原理出發(fā),分析了稀土永磁無刷電動機同普通無刷直流電動機的區(qū)別;闡述了稀土永磁電動機設(shè)計原理,并給出設(shè)計方法,然后運用實例來說明.在此基礎(chǔ)上介紹遺傳算法的特點,用遺傳算法對稀土永磁電動機進行優(yōu)化設(shè)計,達(dá)到預(yù)期的結(jié)果.最后,討論了電機的結(jié)構(gòu)參數(shù)對電機性能的影響.通過對稀土永磁直流無刷電動機的設(shè)計,分析在具體設(shè)計時所要解決一些疑難問題,對其特點進行總結(jié).用遺傳算法優(yōu)化后,得出一些有用的結(jié)論.
標(biāo)簽: 無刷直流電動機 優(yōu)化設(shè)計 參數(shù)分析
上傳時間: 2013-04-24
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永磁直流微電機作為一種機電能量轉(zhuǎn)換器件,隨著永磁新材料的開發(fā),得到了迅猛的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。作為元器件,它的失效會關(guān)聯(lián)到相應(yīng)的工作系統(tǒng)和機構(gòu)的正常運作,所以微電機的壽命可靠性分析和失效研究顯得很重要,是準(zhǔn)確估計其相關(guān)復(fù)雜工程系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性的基礎(chǔ)。 論文基于永磁直流微電機產(chǎn)品是大批量且生產(chǎn)過程處于嚴(yán)格的統(tǒng)計質(zhì)量控制狀態(tài)下,而對其進行可靠性及失效分析。由于在影響微電機壽命的因素中,有很多屬于隨機性因素,因此可結(jié)合概率統(tǒng)計學(xué)原理,運用相關(guān)的數(shù)學(xué)工具,來探討微電機失效分布函數(shù)的特征、類型和評價指標(biāo)。論文針對微電機的特征,把一般的可靠性、失效分布類型函數(shù)進行整合、變換,運用到了微電機的可靠性分析上。 論文對微電機壽命可靠性及失效分析的數(shù)據(jù)處理也作了一些探討。具體包括三個方面的內(nèi)容:首先是根據(jù)試驗測量結(jié)果,對預(yù)先假定的可靠性分布模式,即隨機變量分布規(guī)律進行檢驗(假設(shè)檢驗)的方法作了探討;其次是基于試驗測量的樣本值,估計隨機分布參數(shù)的數(shù)值和推斷這種估計的誤差范圍(一定置信水平下);再次是在預(yù)先根本不知道或不確定分布函數(shù)類型情形下,而根據(jù)壽命試驗的測量數(shù)據(jù)結(jié)果,從中尋找出失效的分布特征,或者尋找出某一數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)式,在某一確定精度下,運用數(shù)值分析原理來逼近數(shù)據(jù)分布規(guī)律。還結(jié)合微電機壽命試驗的結(jié)果,作了可靠性實例分析。 論文還針對微電機失效的常見主要形式、狀態(tài),對組成微電機的主要零部件從工程應(yīng)用角度作了系統(tǒng)分析。內(nèi)容包括結(jié)合個人護理應(yīng)用微電機的開發(fā)實例,建立了電刷振動分析模型,使用計算機軟件模擬分析技術(shù)和激光振動測試技術(shù),對微電機電刷片振動作了模擬和實際測量的對比分析,探討了微電機電刷失效問題及改善、優(yōu)化途徑;運用材料學(xué)分析方法系統(tǒng)地探索了杯士和換向器設(shè)計、材料選擇及失效問題;運用可靠性理論對電機結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計;并運用設(shè)計編程的電磁場有限元軟件,對微電機電磁場進行了模擬優(yōu)化設(shè)計;樣機的實際測量結(jié)果和理論模擬基本吻合,并略為有所提高;還探討了微電機壽命改善和能力提高的方法。
上傳時間: 2013-07-18
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本文分析了PLC 控制系統(tǒng)中的主要干擾源,并分析了PLC 控制系統(tǒng)工程應(yīng)用的抗干擾設(shè)計,最后給出了PLC 控制系統(tǒng)應(yīng)采取的主要抗干擾措施。關(guān)鍵詞:干擾源 PLC 抗干擾 接地T
標(biāo)簽: PLC 控制 抗干擾 系統(tǒng)應(yīng)用
上傳時間: 2013-04-24
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電能計量裝置安裝接線規(guī)則 DL/T 825-2002:本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電力系統(tǒng)中計費用和非計費用交流電能計量裝置的接線方式及安裝規(guī)定。
上傳時間: 2013-06-30
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萬年歷算法分析:萬年歷算法一、 陽歷算法具體算法見函數(shù)Void get_solar_day_date(void),這樣陽歷日歷的星期排法就確定了。表1:
上傳時間: 2013-05-23
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隨著微處理器技術(shù)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用也進入到國防、工業(yè)、能源、交通以及日常生活中的各個領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)的軟件核心是嵌入式操作系統(tǒng)。然而,國內(nèi)在嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)上有很多困難,主要有:國外成熟的RTOS大都價格昂貴并且不公開源代碼,用好這些操作系統(tǒng)需對計算機體系結(jié)構(gòu)有深刻理解。針對以上問題,免費公開源代碼的嵌入式操作系統(tǒng)就倍受矚目了,μC/OS-II就是其中之一。μC/OS-II是面向中小型應(yīng)用的、基于優(yōu)先級的可剝奪嵌入式實時內(nèi)核,其特點是小巧、性能穩(wěn)定、可免費獲得源代碼。 本文在深入研究μC/OS-II內(nèi)核基礎(chǔ)上,將其運用于實際課題,完成了基于ARM架構(gòu)的μC/OS-II移植及實時同步交流采樣的誤差補償研究。本文主要工作內(nèi)容和研究成果如下: 1.剖析了μC/OS-II操作系統(tǒng)內(nèi)核,重點研究了μC/OS-II內(nèi)核的任務(wù)管理與調(diào)度算法機理,得出了μC/OS-II內(nèi)核優(yōu)點:任務(wù)調(diào)度算法簡潔、高效、實時性較好(與Linux相比)。 2.介紹了ARM9體系架構(gòu),重點講敘了MMU(存儲管理單元)功能。為了提高交流采樣系統(tǒng)的取指令和讀數(shù)據(jù)速度,成功將MMU功能應(yīng)用于本嵌入式系統(tǒng)中。 3.完成了μC/OS-II操作系統(tǒng)在目標(biāo)板上的移植,主要用匯編語言編寫了啟動代碼、開關(guān)中斷、任務(wù)切換和首次任務(wù)切換等函數(shù)。 4.針對國內(nèi)外提出的同步交流采樣誤差補償算法的局限性,本文從理論上對同步交流采樣的準(zhǔn)確誤差進行了研究,并嘗試根據(jù)被測信號周期的首尾過零點的三角形相似法,求出誤差參數(shù)并對誤差進行補償。此外,考慮到采樣周期△T不均勻,經(jīng)多次采樣后會產(chǎn)生累積誤差,本文也給出了采樣周期△T的優(yōu)化算法。 5.完成了系統(tǒng)硬件設(shè)計,并根據(jù)補償算法和△T優(yōu)化法則,編寫了相應(yīng)采樣驅(qū)動和串口驅(qū)動。最后對實驗數(shù)據(jù)進行了分析和比較,得出重要結(jié)論:該補償算法實現(xiàn)簡單,計算機工作量小,精度較高。
標(biāo)簽: ARM COS 架構(gòu) 交流采樣
上傳時間: 2013-04-24
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分析三維數(shù)字化設(shè)計技術(shù)在客車車身開發(fā)中的重要作用, 研究客車車身三維數(shù)字化設(shè)計的方法, 并以某客車車身設(shè)計為例闡述在CA T IA V 5 環(huán)境下由外形輪廓線構(gòu)造客車表面模型的造型設(shè)計方法,
標(biāo)簽: CATIA 軟件環(huán)境 客車車身 數(shù)字化
上傳時間: 2013-06-17
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