收藏本站
《江苏大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

无轴承异步电机基础理论与实验研究

张腾超  
【摘要】: 无轴承异步电机具备异步电机和磁轴承的特点,既可产生驱动负载的电磁转矩,又能产生支承转子的径向悬浮力,使转子实现无机械接触旋转。近几年来,无轴承电机已应用到高速机床电主轴、涡流分子泵、压缩机、人工心脏泵和计算机硬盘驱动等特殊传动领域,给很多难以实现的电气传动提供了实现途径。 无轴承异步电机是一个强耦合、非线性多变量复杂系统,本文重点开展了无轴承异步电机的基础理论和实验研究,建立了无轴承异步电机的数学模型,研究了基于磁场定向的无轴承异步电机控制系统,对无轴承异步电机的无速度传感器技术进行了研究,设计了数字控制系统,具体内容: 首先,介绍了无轴承异步电机径向悬浮力的产生原理,推导了径向悬浮力和电机旋转部分的数学模型,悬浮原理及模型的准确性通过有限元电磁场分析软件ANSYS得到了验证。针对电机电磁转矩和径向悬浮力之间的耦合特性,分析了无轴承异步电机的转子磁场定向和气隙磁场定向矢量控制系统,利用Matlab/Simulink工具箱对两种控制系统进行了仿真,仿真试验表明两个控制系统不仅可以实现转子稳定悬浮,而且基本实现了径向悬浮力和旋转力矩之间的解耦,并根据仿真结果对两种磁场定向控制进行了比较分析。 其次,提出了一种基于模型参考自适应(MRAS)的无轴承异步电机转子转速估算方法,并推导了转速估算公式,构成了无速度传感器无轴承异步电机转子磁场定向控制系统。利用Matlab/Simulink建立了仿真模型,并做了各种转速下的仿真,通过仿真验证了该控制系统具有较好的性能。 最后,基于对转子磁场定向控制策略的分析,应用TMS320LF2407A DSP构建了数字控制系统的硬件,开发了数字控制系统的软件,给出了各个功能模块的流程图。并以二自由度无轴承异步电机为实验样机,对数字控制系统进行调试和优化,给出了相关实验结果,并进行了分析,通过实验来验证控制系统和控制方法的正确性。
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM343

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 于晶;朱熀秋;;无轴承永磁同步电机参数优化设计[J];微电机;2011年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王正齐;磁悬浮异步电动机逆系统解耦控制的研究[D];江苏大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 王凤翔,郑柒拾,王宝国;不同转子结构无轴承电动机的磁悬浮力分析与计算[J];电工技术学报;2002年05期
2 邓智泉,张宏全,王晓琳,严仰光;基于气隙磁场定向的无轴承异步电机非线性解耦控制[J];电工技术学报;2002年06期
3 缪波涛,孙旭东,刘丛伟,张洋,李发海;一种异步电动机矢量控制的转速辨识方法[J];电工技术学报;2003年03期
4 李永东,李明才;感应电机高性能无速度传感器控制系统——回顾、现状与展望[J];电气传动;2004年01期
5 翟海龙,朱秋;无轴承永磁同步电机控制系统设计与仿真[J];微电机(伺服技术);2005年03期
6 王宝国,王凤翔;磁悬浮无轴承电机悬浮力绕组励磁及控制方式分析[J];中国电机工程学报;2002年05期
7 年珩,贺益康;感应型无轴承电机磁悬浮力解析模型及其反馈控制[J];中国电机工程学报;2003年11期
8 贺益康,年珩,阮秉涛;感应型无轴承电机的优化气隙磁场定向控制[J];中国电机工程学报;2004年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩学民;;基于MATLAB的Buck/Boost直流变换器仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
2 孙楷淇;;基于MATLAB的TCR-TSC型无功补偿装置(SVC)仿真研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年S1期
3 高洪,吕新生;一种反馈式组合机构的运动分析及其仿真[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年02期
4 郭兴众;;直接转矩控制中无速度传感器技术的现状及发展[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年02期
5 杨增植;;仿真技术在电气信息类专业中的应用[J];信息安全与技术;2012年04期
6 陈海朋,李岩,韩伟;无刷双馈电机的数学模型和基于Simulink4的仿真[J];鞍山科技大学学报;2004年04期
7 王喜莲;葛宝明;伍召莉;;基于柔性神经网络自适应PID的磁轴承径向力控制[J];北京交通大学学报;2012年02期
8 饶正周;唐斌;郁文山;;2.4m跨声速风洞控制系统的智能运行技术[J];兵工自动化;2007年01期
9 卢振洋,刘嘉,王伟明,冯曰海,殷树言;数字控制弧焊逆变电源系统的MATLAB仿真研究[J];北京工业大学学报;2003年03期
10 李涛;王久和;夏培荣;唐义;武磊;;基于EL模型的三相永磁同步电动机无源控制[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙楷淇;;基于MATLAB的TCR-TSC型无功补偿装置(SVC)仿真研究[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年
2 刘贤兴;董磊;范文进;孙宇新;;五自由度无轴承异步电机的α阶逆系统解耦控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 董磊;刘贤兴;孙宇新;;无轴承异步电机径向悬浮力的微分几何变结构解耦控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 张汉年;朱熀秋;刁小燕;;无轴承同步磁阻电动机反馈解耦控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 朱熀秋;李烽;潘伟;孙晓东;;无轴承异步电机转子磁场定向控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 朱熀秋;郝建欣;张伟霞;潘伟;刘贤兴;;无轴承异步电机两种磁场定向控制系统设计与性能分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 刘贤兴;王伟;朱大敏;;基于自抗扰控制器的无轴承异步电机SVM-DTC系统[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 ;A Novel Approach to Speed Sensorless Vector Control of Asynchronous Motor Based on Active-Disturbance Rejection Controller[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 潘伟;许波;孙晓东;朱熀秋;;无轴承异步电机转子偏心的直接位移控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
10 聂宜云;刘永善;;基于MATLAB/SIMULINK的图像制导航弹仿真建模[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邓歆;异步电机全阶磁链观测器的设计分析及其应用研究[D];华中科技大学;2010年
2 安宝林;高频射弹撞击系统设计与试验研究[D];南京理工大学;2010年
3 李良光;煤矿交流提升机双馈调速系统起动模式研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
4 刘丽英;线性自抗扰控制策略在异步电机调速系统中的应用研究[D];天津大学;2010年
5 岳海龙;倾转旋翼机倾转时旋翼/短舱/机翼耦合结构气弹响应研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 杨艳;无轴承开关磁阻电机振动分析与抑制的基础研究[D];南京航空航天大学;2010年
7 刘泽远;无轴承开关磁阻电机的电磁基础研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 曹鑫;12/8极无轴承开关磁阻电机的研究[D];南京航空航天大学;2010年
9 刘军;风力发电机组控制策略优化与实验平台研究[D];重庆大学;2011年
10 孙博;整体煤气化湿空气透平(IGHAT)循环关键部件的特性建模与实验研究[D];上海交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 毛娟;用于矿灯充电的独立光伏系统研究[D];山东科技大学;2010年
2 田恩国;基于EKF无速度传感器矢量控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
3 葛金法;感应电机矢量控制系统研究与实现[D];浙江理工大学;2010年
4 王允峰;船舶纵横摇和升沉运动预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 孙敬武;基于周期图和神经网络船舶运动预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 孙立晶;基于模糊-PID算法的柴油机调速控制策略设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 金长生;风力发电机偏航控制系统的研究[D];大连理工大学;2010年
8 林媛媛;基于模糊PI控制器的STATCOM研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 孙文君;汽车油气弹簧特性仿真研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 郑学恩;战斧导弹飞行建模与仿真[D];沈阳理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹建荣,虞烈,魏泽国,王勉华;基于逆系统理论的感应电动机解耦控制的研究[J];电工技术学报;1999年01期
2 曹建荣,虞烈,谢友柏;感应型磁悬浮电动机的解耦控制[J];电工技术学报;2000年05期
3 邓智泉,张宏全,王晓琳,严仰光;基于气隙磁场定向的无轴承异步电机非线性解耦控制[J];电工技术学报;2002年06期
4 朱熀秋;姜敞;范海燕;成秋良;;基于退磁限制的无轴承永磁同步电机性能参数分析[J];大电机技术;2008年06期
5 朱熀秋;沈玉祥;张腾超;贾磊;;无轴承异步电机数学模型与解耦控制[J];电机与控制学报;2007年04期
6 刘国海,孙玉坤,张浩,赵文祥,沈跃;磁悬浮开关磁阻电动机径向力的动态解耦控制[J];东南大学学报(自然科学版);2004年S1期
7 孙立斌;;三相异步电动机智能节能控制器分析与设计[J];机床电器;2007年05期
8 朱熀秋;成秋良;;基于磁链等效虚拟绕组电流分析方法的无轴承电机径向悬浮力控制[J];科学通报;2009年02期
9 张兴华,戴先中;基于逆系统方法的感应电机调速控制系统[J];控制与决策;2000年06期
10 李冰,邓智泉,严仰光;一种新颖的永磁偏置三自由度电磁轴承[J];南京航空航天大学学报;2003年01期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 喻辉洁,东伟,李永东,黄立培;无速度传感器交流调速系统速度估计策略分析[J];电工电能新技术;1997年02期
2 邓智泉,严仰光;无轴承交流电动机的基本理论和研究现状[J];电工技术学报;2000年02期
3 朱熀秋;无轴承电动机轴向磁轴承参数设计与控制系统研究[J];电工技术学报;2002年03期
4 王凤翔,郑柒拾,王宝国;不同转子结构无轴承电动机的磁悬浮力分析与计算[J];电工技术学报;2002年05期
5 邓智泉,张宏全,王晓琳,严仰光;基于气隙磁场定向的无轴承异步电机非线性解耦控制[J];电工技术学报;2002年06期
6 余功军,杨耕,钟彦儒;无速度传感器矢量控制变频调速器的研究[J];电力电子技术;1999年05期
7 韩焱清;佟纯厚;;电势定向式矢量变换控制变频调速系统[J];电气传动;1990年01期
8 杨耕,陈伯时;交流感应电动机无速度传感器的高动态性能控制方法综述[J];电气传动;2001年03期
9 朱东起,许德伟,姜新建;磁场定向异步电机的磁饱和影响及转矩优化分析[J];清华大学学报(自然科学版);2001年09期
10 朱熀秋,邓智泉,袁寿其,李冰,严仰光,王德明;永磁偏置径向-轴向磁悬浮轴承工作原理和参数设计[J];中国电机工程学报;2002年09期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵子亮;刘东秦;刘明辉;李骏;王庆年;;并联混合动力汽车控制策略与仿真分析研究[J];机械工程学报;2005年12期
2 姚兴佳;鲍洁秋;厉伟;刘颖明;李广博;;直驱风电机组变速恒频的控制策略[J];沈阳工业大学学报;2008年04期
3 黎兵才;;变电站电压无功控制模型及控制策略[J];广东科技;2010年10期
4 余立建,杨华;天然气流量信息融合及聚类控制系统[J];西南交通大学学报;2004年03期
5 孙丹,贺益康;适合于控制策略研究的开关磁阻电机非线性电感模型[J];微特电机;2001年03期
6 陶海川,来新民;基于Dymola的无刷直流电机仿真模型[J];计算机仿真;2005年05期
7 陈少航;李山;刘述喜;郑剑;;异步电动机直接转矩控制的Matlab仿真[J];重庆工学院学报(自然科学版);2008年07期
8 廖福元,黄国石;警戒控制在投资中的应用[J];仪器仪表学报;2002年S2期
9 汤宁平!福州350002,方旭阳!福州350002;电流滞环控制的矩阵变换器的仿真模型[J];电力电子技术;1999年05期
10 史敬灼;吕方方;吕琳;;超声波电动机运动控制技术的发展[J];微特电机;2011年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 兰丽;连之伟;张泠;;用于控制策略评估的冷却塔模型的建立[A];全国暖通空调制冷2006学术年会资料集[C];2006年
2 周丽娜;刘晓华;;对一类钓鱼投资模型的改进及其控制[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
3 黄国石;;有关我国国民总需求模型及其控制的探讨[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
4 李少远;曹保定;孟昭忠;;电力系统周波控制的预测模型研究[A];1995年中国控制会议论文集(上)[C];1995年
5 林引;陈少航;朱兴林;刘亚辉;;感应电机直接转矩控制的仿真研究[A];全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C];2009年
6 宋军强;堵爱平;;航空发动机FADEC系统模糊预测控制技术研究[A];第二届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2006年
7 吴卫国;陈辉堂;蒋平;王月娟;;非完整轮式移动机器人控制研究[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
8 胡蓉蓉;高晓东;姚晶晶;蒋友进;;基于AMEsim和Simulink仿真平台对空气弹簧隔振效果的研究[A];四川省第九届(2009年)汽车学术交流年会论文集[C];2009年
9 李超;潘建明;张相年;蒋琳兰;;阿司匹林建立大鼠胚胎畸形模型的研究[A];2009年中国药学大会暨第九届中国药师周论文集[C];2009年
10 朱诗兵;;模糊优选评估系统[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 邵长春 特约记者 李玉峰 通讯员 青云;全国青少年航海模型总决赛在陵水举行[N];海南日报;2009年
2 潍坊中学 颜美平 毛韦清;巧思创新意,废物变模型[N];学知报;2011年
3 本报记者 傅莲英;第21届广州国际玩具及模型展集结鸣号[N];国际商报;2009年
4 范晓光 浙江省社会科学院社会学研究所;威斯康辛学派挑战“布劳-邓肯”的地位获得模型[N];中国社会科学报;2011年
5 本报记者 杨博;美证交会将审查标普评级模型[N];中国证券报;2011年
6 姜业庆;模型是关键:中国“宽客”启示录[N];中国经济时报;2011年
7 商务部国际贸易经济合作研究院欧洲所博士 朱一平;欧债危机有限解决方案长效机制初具模型[N];国际商报;2011年
8 CUBN 记者 孙先锋;用3i模型打动消费者[N];中国联合商报;2011年
9 宏飞 编译;Eqecat将公布三款调整后的灾难模型[N];中国保险报;2011年
10 记者 刘鹏;江西亿元打造“模型鄱阳湖”[N];人民长江报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾长青;椎间盘退变,营养途径,形态及细胞凋亡的实验性研究[D];中国医科大学;2003年
2 李贵孚;基于特征价格理论的我国有线数字电视产品价格模型研究[D];吉林大学;2007年
3 袁宝招;水资源需求驱动因素及其调控研究[D];河海大学;2006年
4 赵世刚;中国商业银行企业文化测度研究[D];大连理工大学;2007年
5 廖亚立;生命价值的动态评估方法与实证研究[D];中国地质大学(北京);2008年
6 余明杨;变压器隔离全桥开关变换器的建模与应用技术研究[D];中南大学;2008年
7 赵海翔;风电引起的电压波动和闪变研究[D];中国电力科学研究院;2005年
8 王伯珉;预构皮瓣治疗四肢严重损伤的动物模型与实验研究[D];山东大学;2004年
9 刘燕;超临界流体制备超微颗粒的过程模拟与喷嘴设计[D];山东大学;2005年
10 关宏信;沥青混合料粘弹性疲劳损伤模型研究[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张腾超;无轴承异步电机基础理论与实验研究[D];江苏大学;2006年
2 吴东锋;IPv6环境下的网络蠕虫研究[D];重庆大学;2007年
3 郝建欣;无轴承异步电机悬浮控制技术研究[D];江苏大学;2009年
4 范仲伟;制动介入式防滑差速系统控制策略研究[D];武汉理工大学;2008年
5 王文涛;库存模型与辅助订货决策支持系统[D];吉林大学;2005年
6 王海涛;无轴承异步电机控制系统研究[D];江苏大学;2010年
7 朱军;大鼠胰腺移植模型的建立及趋化因子在移植排斥反应中作用的实验研究[D];南京医科大学;2005年
8 王素娟;公司金融——股利政策理论研究[D];西安电子科技大学;2005年
9 李富雄;基于INTERNET的统一支付平台[D];广东工业大学;2005年
10 黄涛;面向应用级QoS中间件平台的解决方案[D];广东工业大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026