交流永磁同步电动机伺服系统 论文

交流永磁同步电动机伺服系统 论文
交流永磁同步电动机伺服系统 论文

交流永磁同步电动机伺服系统的研究[摘要] 目前交流伺服系统取代传统电液伺服系统和直流伺服系统已经成为必然趋势,而永磁同步电动机在交流伺服系统应用过程中发挥着非常重要的作用。分析了永磁同步电动机的定子结构和转子结构,同时分析了永磁同步电动机的工作原理。分别简介了永磁同步电动机目前常用的两种控制策略:矢量控制和直接转矩控制,并对两种控制策略进行了分析对比,为永磁同步电动机进一步的深入研究提供了一些理论支持。

[关键词] 伺服系统永磁同步电动机矢量控制直接转矩控制

1、前言

随着现代科学技术特别是电力电子技术、微型计算机技术和控制理论的快速发展,伺服系统作为自动控制系统中的一种重要支柱技术,在许多高科技领域得到了非常广泛的应用[1]。伴随着、稀土永磁材料与电机控制技术的发展,交流伺服控制技术有了长足的进步,交流伺服系统逐步取代直流伺服系统已成定局。借助于科学技术的发展,人们有可能并已经初步构成了高精度、快速响应的交流伺服驱动系统。因此,近年来,世界各国在高精度速度和位置控制场合,都已经由交流电力传动取代电液传动和直流传动。在交流伺服传动领域中,伺服系统有三种构成形式,其执行元件分别是:感应电动机、无刷直流电动机和三相永磁同步电动机,所构成的伺服系统除以上执行元件外还有:变频装置(整流器和逆变器)、控制系统。

(完整版)液压系统故障分析毕业设计论文

[摘要] 首先介绍了液压系统的组成,从液压系统的优缺点介绍了液压系统,接着详细介绍了每个液压元件的功能和元件出现故障与排除方法,最后从压力.方向和速度介绍了液压系统和液压系统中常见故障分析与排除方法。最终联合液压元件故障分析与排除和液压系统故障分析与排除,举出案例进行分析。 【Abstract】first introduces the composition of the introduces the function and components of each and speed of the common trouble analysis and removal of and exclusion and failure eventually combined hydraulic component failure, cite the case analysis J1VMC400立式加工中心液压系统的分析与故障维修 首先介绍了机床液压系统的组成,然后从J1VMC400立式加工中心的液压系统故障,包括液压元件等进行说明。最后分析J1VMC400立式加工中心液压系统故障的维修方法。 目录 中文摘要

英文摘要 第一章概述 根据自己题目定概述内容 1.1 液压系统的组成 1.2 液压系统的特点 第二章某型号数控机床液压系统的分析 2.1 某型号液压系统的组成 2.2 某型号液压系统的特点 2.3 液压系统的分析 第三章某型号数控机床液压系统的故障 3.1 液压系统故障概述 3.2 液压元件故障 3.3 液压回路故障 第四章某型号数控机床液压系统的维修 4.1 液压系统维修概述 4.2 液压元件维修 4.3 液压回路维修 第五章总结 致谢 参考文献 最少列写五篇。 目录 第一章:概述 (4)

液压系统液压传动和气压传动毕业论文中英文资料对照外文翻译文献综述

中英文资料对照外文翻译文献综述 液压系统 液压传动和气压传动称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,1795年英国约瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。 第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展。 第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工业会”。近20~30 年间,日本液压传动发展之快,居世界领先地位。 液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元

交流永磁同步电机结构与工作原理

交流永磁同步电机结构与工作原理 2。1。1交流永磁同步电机得结构 永磁同步电机得种类繁多,按照定子绕组感应电动势得波形得不同,可以分为正 弦波永磁同步电机(PMSM)与梯形波永磁同步电机(BLDC)【261.正弦波永磁同步电机 定子由三相绕组以及铁芯构成,电枢绕组常以Y型连接,采用短距分布绕组;气隙场 设计为正弦波,以产生正弦波反电动势;转子采用永磁体代替电励磁,根据永磁体在 转子上得安装位置不同,正弦波永磁同步电机又分为三类:凸装式、嵌入式与内埋式。 本文中采用得电机为凸装式正弦波永磁同步电机,结构如图2一l所示,定子绕组一 般制成多相,转子由永久磁钢按一定对数组成,本系统得电机转子磁极对数为两对, 则电机转速为n=60f/p,f为电流频率,P为极对数。

图2一l凸装式正弦波永磁同步电机结构图 目前,三相同步电机现在主要有两种控制方式,一种就是她控式(又称为频率开环 控制);另一种就是自控式(又称为频率闭环控制)[27】。她控式方式主要就是通过独立控 N#l-部电源频率得方式来调节转子得转速不需要知道转子得位置信息,经常采用恒压 频比得开环控制方案。自控式永磁同步电机也就是通过改变外部电源得频率来调节转子 得转速,与她控式不同,外部电源频率得改变就是与转子得位置信息就是有关联得,转子

转速越高,定子通电频率就越高,转子得转速就是通过改变定子绕组外加电压(或电流) 频率得大小来调节得。由于自控式同步电机不存在她控式同步电机得失步与振荡问 题,并且永磁同步电机永磁体做转子也不存在电刷与换向器,降低了转子得体积与质 量,提高了系统得响应速度与调速范围,且具有直流电动机得性能,所以本文采用了 自控式交流永磁同步电机.当把三相对称电源加到三相对称绕组上后,自然会产生同 步速得旋转得定子磁场,同步电机转子得转速就是与外部电源频率保持严格得同步,且 与负载大小没关系. 2。1.2交流永磁同步电机得工作原理 本系统采用得就是自控式交直交电压型电机控制方式,由整流桥、三相逆变电路、 控制电路、三相交流永磁电机与位置传感器构成,其结构原理图如图2-2所示.在 图2-2中,50HZ得市电经整流后,由三相逆变器给电机得三相绕组供电,三相对称 电流合成得旋转磁场与转子永久磁钢所产生得磁场相互作用产生转矩,拖动转子同步

(整理)永磁同步电动机的应用.

一、 概述 众所周知,直流电动机有优良的控制性能,其机械特性和调速特性均为平行的直线,这是各类交流电动机所没有的特性。此外,直流电动机还有起动转矩大、效率高、调速方便、动态特性好等特点。优良的控制特性使直流电动机在70年代前的很长时间里,在有调速、控制要求的场合,几乎成了唯一的选择。但是,直流电动机的结构复杂,其定子上有激磁绕组产生主磁场,对功率较大的直流电动机常常还装有换向极,以改善电机的换向性能。直流电机的转子上安放电枢绕组和换向器,直流电源通过电刷和换向器将直流电送入电枢绕组并转换成电枢绕组中的交变电流,即进行机械式电流换向。复杂的结构限制了直流电动机体积和重量的进一步减小,尤其是电刷和换向器的滑动接触造成了机械磨损和火花,使直流电动机的故障多、可靠性低、寿命短、保养维护工作量大。换向火花既造成了换向器的电腐蚀,还是一个无线电干扰源,会对周围的电器设备带来有害的影响。电机的容量越大、转速越高,问题就越严重。所以,普通直流电动机的电刷和换向器限制了直流电动机向高速度、大容量的发展。 在交流电网上,人们还广泛使用着交流异步电动机来拖动工作机械。交流异步电动机具有结构简单,工作可靠、寿命长、成本低,保养维护简便。但是,与直流电动机相比,它调速性能差,起动转矩小,过载能力和效率低。其旋转磁场的产生需从电网吸取无功功率,故功率因素低,轻载时尤甚,这大增加了线路和电网的损耗。长期以来,在不要求调速的场合,例如风机、水泵、普通机床的驱动中,异步电动机占有主导地位,当然这类拖动中,无形中损失了大量电能。 过去的电力拖动中,很少彩同步电动机,其主要原因是同步电动机不能在电网电压下自行起动,静止的转子磁极在旋转磁场的作用下,平均转矩为零。人们亦知道变频电源可解决同步电动机的起动和调速问题,但在70年代以前,变频电源是可想而不可得的设备。所以,过去的电力拖动中,很少看到用同步电动机作原动机。在大功率范围内,偶尔也有同步电动机运行的例子,但它往往是用来改善大企业的电网功率因数。 自70年代以来,科学技术的发展极大地推动了同步电动机的发展和应用,主要的原因有: 1、高性能永磁材料的发展 永磁材料近年来的开发很快,现有铝镍钴、铁氧体和稀土永磁体三大类。稀土永磁体又有第一代钐钴1:5,第二代钐钴2:17和第三钕铁硼。铝镍钴是本世纪三十年代研制成功的永磁材料,虽其具有剩磁感应强度高,热稳定性好等优点,但它矫顽力低,抗退磁能力差,而且要用贵重的金属钴,成本高,这些不足大大限制了它在电机中的应用。铁氧体磁体是本世纪五十年代初开发的永磁材料,其最大的特点是价格低廉,有较高的矫顽力,其不足是剩磁感应强度和磁能积都较低。钐钴稀土永磁材料在六十年代中期问世,它具有铝镍钴一样高的剩磁感应强度,矫顽力比铁氧体高,但钐稀土材料价格较高。80年代初钕铁硼稀土永磁材料的出现,它具有高的剩磁感应强度,高的矫顽力,高的磁能积,这些特点特别适合在电机中使用。它们不足是温度系数大,居里点低,容易氧化生锈而需涂复处理。经过这几年的不断改进提高,这些缺点大多已经克服,现钕铁硼永磁材料最高的工作温度已可达180℃,一般也可达150℃,已足以满足绝大多数电机的使用要求。表1是各种永磁材料性能比较。 表1各种永磁材料的性能比较 永磁材料剩磁(T)Br(T) 矫顽力HcB(KA/m) 内禀矫顽力Hcj(KA/m) 最大磁能积(BH)m(KJ/m3)剩磁可逆温度系数αB(%C) 居里温度Tc8(C) 中等水平钕铁硼`` 1.26 967 955 310 -0.12 350 较高水平的钐钴1.00 746 766 210 -0.03 850

液压缸的设计_毕业论文设计-液压缸的设计

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) 毕 业 设 计 液压缸的设计 姓名:_______________ 学号:_______________ 专业:_______________ 班级:_______________ 指导老师:_______________

2013 年11 月28 日

摘要 将液压缸提供的液压能重新转换成机械能的装置称为执行元件。执行元件是直接做功者,从能量转换的观点看,它与液压泵的作用是相反的。根据能量转换的形式,执行元件可分为两类三种:液压马达、液压缸、和摆动液压马达,后者也可称摆动液压缸。液压马达是作连续旋转运动并输出转矩的液压执行元件;而液压缸是作往复直线运动并输出力的液压执行元件。此说明书是针对液压缸的工作环境和工作要求来确定液压缸的工作压力和承载能力,来确定其缸筒内径、壁厚和活塞杆的直径。再根据液压缸的零部件的工作要求确定零件的工艺,根据零件的精度要求确定零件的加工方法,并生成工艺卡片,完成零件的加工。 关键字:液压缸、机械能、转矩、执行元件 Abstract Hydraulic cylinder will be able to provide the device called actuators. Work is a direct implementation of components, from the point of view of energy conversion; it is the role of the in the form of implementation of the three components can be divided into two categories: and the output of the of components

(完整版)液压传动系统毕业论文

液压传动和控制由应用电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术及新工艺、新材料等后取得了新的发展,使液压系统和元件在技术水平上有很大提高。本文从液压技术现状、液压现场总线技术、水压元件及系统、液压节能技术等方面介绍液压技术创新及发展趋势。指出液压传动向自动化、高精度、高效率、高速化、高功率、小型化、轻量化方向发展,是不断提高它与电传动、机械传动竞争能力的关键。 Abstract Hydraulic transmission and control by the application of electronic technology, computer technology and information technology, automatic control technology, and new technology, new material to obtain the new development after, technical level , the , and introduced the development trend. Points out that the to automation, , , lightweight direction, is continuously improve it and electric drive, mechanical transmission competition ability of the key.

摘要 (1) 绪论 (3) 第一章液压传动的基本介绍 (3) 1.1 液压传动的发展概况 (3) 1.2 液压传动的工作原理和组成 (4) 1.3 液压传动的定义 (5) 1.4液压传动的优缺点 (5) 1.5 液压系统的应用领域 (6) 第二章液压技术的创新发展 (7) 2.1 液压现场总线技术 (7) 2.2 水压元件及系统 (8)

高压永磁同步电动机应用与研究

高压永磁同步电动机应用与研究 目前工业领域中采用的高压中、大功率异步电动机普遍存在效率偏低、功率因数差等浪费电能现象。为实现中、大功率电动机高效节能目标,高效永磁同步电动机的研发和应用已成为国内外发展的必然趋势。高效永磁同步电动机理论分析、实验室试验和国家权威机构检测成功后,对现场应用尚无完整的试验研究数据,缺少通过试验和监测手段对高效永磁同步电动机进行经济效益分析。本文通过在张家口发电厂首次应用,并通过严格试验得出相关研究数据和分析结果。 标签:高效永磁同步电动机现场方案试验研究结果分析 引言 在工业、建筑以及公用设施领域中电动机是重要的原动力设备,也是电能消耗的最大用户,和节电潜力的最大用户。2012年我国各类电动机总装机容量约为5亿千瓦,其中异步电动机的装机容量占全国电动机装机容量的90%,约占全国用电量的60%,占工业用量的75%,系统用电效率比国外先进水平低5%-15%,相当于每年浪费电能约1500亿千瓦时。 目前工业领域中采用的高压中、大功率异步电动机普遍存在效率偏低、功率因数差等浪费电能现象。而高效永磁同步电动机能否达到高效节能目标,现场应用前景如何,已经引起国内各大企业关注。2013年工业和信息化部印发(2013年工业节能与绿色发展专项行动实施方案)提出,选择电机在能效提升和绿色发展方面要取得突破。本文将通过在张家口发电厂首次应用和现场试验进行分析。为企业应用永磁同步电动机提供参考。 一、高压永磁同步电动机概述 1.高压永磁同步电动机的发展历程 电机属于电磁装置,其工作原理是通过磁场实现电能与机械能间的不断转换。在电机的工作过程中,气息磁场是必不可少的。获得磁场的方法有两种,其中一种是通过电流得到。该种电机叫做电励磁电机,这种电机需要具备专门用来产生电流磁场的绕组,同时,为了保证电流的正常流动还需要为电机提供不间断的能量供应。另一种方法是通过永磁体来获得磁场,这可以大大简化电机的结构,同时,因为永磁体一旦磁化(充磁)之后就永久具有磁性,不再需要外界供给能量,这也大大的减少了能量的损耗。 高压永磁同步电动机就是通过永磁体获得磁场的电动机,永磁体材料的发展促进了此种电动机的发展。稀土钴和钕铁硼永磁分别在20世纪60年代和80年代出现,这两种永磁材料的出现极大的促进的电动机的发展,因为这两种材料具有特别适用于电机装置的特性,包括高剩磁密度、高矫顽力、线性退磁曲线以及高磁能积。

永磁同步电动机结构原理3D

永磁同步电动机 这些年永磁同步电动机得到较快发展,其特点是功率因数高、效率高,在许多场合开始逐步取代最常用的交流异步电机,其中异步起动永磁同步电动机的性能优越,是一种很有前途的节能电机。 永磁同步电动机的定子结构与工作原理与交流异步电动机一样,多为4极形式,三相绕组按3相4极布置,通电产生4极旋转磁场。下图是有线圈绕组的定子.如下示意图1。 图1定子铁芯与绕组 如下图2是电机机座与定子。 图2机座与定子

永磁同步电动机与普通异步电动机的不同是转子结构,转子上安装有永磁体磁极,图3左就是一个安装有永磁体磁极的转子,永磁体磁极安装在转子铁芯圆周表面上,称为凸装式永磁转子。磁极的极性与磁通走向图3右,这是一个4极转子。 图3凸装式永磁转子 根据磁阻最小原理,也就是磁通总是沿磁阻最小的路径闭合,利用磁引力拉动转子旋转,于是永磁转子就会跟随定子产生的旋转磁场同步旋转。 图4左是另一种安装有永磁体磁极的转子,永磁体磁极嵌装在转子铁芯表面,称为嵌入式永磁转子。磁极的极性与磁通走向见图右,这也是一个4极转子。 图4嵌入式永磁转子铁芯1

图5右是一种嵌入式永磁转子,永磁体嵌装在转子铁芯内部,为防止永磁体磁通短路,在转子铁芯开有空槽或在槽内填充隔磁材料。磁极的极性与磁通走向见下右图,这也是一个4极转子。 图5嵌入式永磁转子铁芯2 下图6为装上转轴的嵌入式永磁转子 图6嵌入式永磁转 转子铁芯两侧装上风扇然后与定子机座组装成整机,见下图7。

图7永磁同步电动机剖面图 这种永磁同步电动机不能直接通三相交流的起动,因转子惯量大,磁场旋转太快,静止的转子根本无法跟随磁场旋转。这种永磁同步电动机多用在变频调速场合,启动时变频器输出频率从0开始上升到工作频率,电机则跟随变频器输出频率同步旋转,是一种很好的变频调速电动机。 通过在永磁转子上加装笼型绕组,接通电源旋转磁场一建立,就会在笼型绕组感生电流,转子就会像交流异步电动机一样起动旋转。这就是异步起动永磁同步电动机,是近些年开始普及的节能电机。如下图8为永磁转子铁芯 图8笼型绕组永磁转子铁芯 笼型转子有焊接式与铸铝式:在转子每个槽内插入铜条,铜条与转子铁芯两侧的铜端环焊接形成笼型转子;与普通交流异步电动机一样采用铸铝式转子,将熔化的铝液直接注入转子槽内,并同时铸出端环与风扇叶片,是较廉价的做法,下图9是一个铸铝式笼型转子。

双柱液压式汽车举升机液压系统设计毕业设计(论文)

目录 1绪论 (1) 2液压举升机概述概述 (4) 2.1举升机的介绍 (4) 2.2举升机的作用 (5) 2.3举升机的种类 (5) 3液压系统在工程中的应用及优缺点 (6) 3.1液压系统在工程中的应用 (6) 3.2液压系统的优点 (7) 4液压系统的设计步骤与要求 (8) 4.1设计步骤 (8) 4.2设计要求 (9) 5制定基本方案和绘制液压系统图 (9) 5.1基本方案 (9) 5.1.1调速方案的选择 (9) 5.1.2压力控制方案 (10) 5.1.3顺序动作方案 (10) 5.1.4选择液压动力源 (11) 5.2绘制液压系统图 (11) 6双柱液压式汽车举升机液压系统工作原理及特点 (13) 6.1液压系统的工作原理 (13) 6.2液压系统的工作特点 (15) 7液压系统主要参数的确定及工况分析 (15) 7.1升降机的工艺参数 (15) 7.2工况分析 (15) 8 液压系统主要参数的计算 (15) 8.1初步估算系统工作压力 (16) 8.2 液压执行元件的主要参数 (16)

8.2.1液压缸的作用力 (16) 8.2.2缸筒内径的确定 (17) 8.2.3活塞杆直径的确定 (17) 8.2.4液压缸壁厚的确定 (19) 8.2.5液压缸的流量 (20) 8.3速度和载荷计算 (20) 8.3.1执行元件类型、数量和安装位置 (20) 8.3.2速度计算及速度变化规律 (21) 8.3.3执行元件的载荷计算及变化规律 (21) 9液压元件的选择及计算 (23) 9.1液压泵的选择 (23) 9.1.1泵的额定流量 (23) 9.1.2泵的最高工作压力 (24) 9.1.3确定驱动液压泵的功率 (24) 9.2选择电机 (26) 9.3连轴器的选用 (27) 9.4 控制阀的选用 (27) 9.4.1 压力控制阀 (28) 9.4.2 流量控制阀 (28) 9.4.3 方向控制阀 (29) 9.5 管路,过滤器选择计算 (29) 9.5.1 管路 (29) 9.5.2 过滤器的选择 (30) 9.6 辅件的选择 (31) 9.6.1温度计的选择 (31) 9.6.2压力表选择 (31) 9.6.3油箱 (32) 10 液压系统性能验算 (32) 10.1系统压力损失验算 (32)

机械制造及其自动化-本科毕业论文

液压传动系统的故障分析与排故 摘要:本文主要介绍液压传动系统的常见故障,并对其常见故障进行分析,从而得出有效的解决方法。 关键词:液压系统;故障分析;排除故障。 Hydraulic system failure analysis and troubleshooting Abstrast:This paper mainly intrduces the common fault of the Hydraulic System,and analyses its commen fault,so it reaches effective solution methed. Keywords: Hydraulic System;fault analysis;Troubleshooting 1.前言 液压传动是以液压油为工作介质进行能量转换和动力传递的,它具有传送能量大、布局容易、结构紧凑、换向方便、转动平稳均匀、容易完成复杂动作等优点,因而广泛应用于工程机械领域。但是,液压传动的故障往往不容易从外部表面现象和声响特征中准确地判断出故障发生的部位和原因,而准确迅速地查出故障发生的部位和原因,并及时排除。压系统产生故障的实质就是系统工作参数的异常变化,因此当液压系统发生故障时必然是系统中某个元件或某些元件有故障,也就是说某个参数已偏离了规定值。需维修人员马上处理。 机械设备的技术维护是指为了保持设备的正常技术状态,最大可能地延长其使用寿命所采取的各项技术措施、包括机器日常保养(预防故障)和及时的修理(排除故障)。良好的技术维护对于保证设备正常运转、减少停工损失和维修费用、降低产品成本、提高生产效率等方面都具有十分重要的意义。在工程机械的使用中管理和维修中是十分重要的。 2.液压传动系统故障概述

永磁同步电动机矢量控制(结构及方法)

第2章永磁同步电机结构及控制方法 2.1 永磁同步电机概述 永磁同步电动机的运行原理与电励磁同步电动机相同,但它以永磁体提供的磁通替代后的励磁绕组励磁,使电动机结构较为简单,降低了加工和装配费用,且省去了容易出问题的集电环和电刷,提高了电动机运行的可靠性;又因无需励磁电流,省去了励磁损耗,提高了电动机的效率和功率密度。因而它是近年来研究得较多并在各个领域中得到越来越广泛应用的一种电动机。 永磁同步电动机分类方法比较多:按工作主磁场方向的不同,可分为径向磁场式和轴向磁场式;按电枢绕组位置的不同,可分为内转子式(常规式)和外转子式;按转子上有无起绕组,可分为无起动绕组的电动机(用于变频器供电的场合,利用频率的逐步升高而起动,并随着频率的改变而调节转速,常称为调速永磁同步电动机)和有起动绕组的电动机(既可用于调速运行又可在某以频率和电压下利用起动绕组所产生的异步转矩起动,常称为异步起动永磁同步电动机);按供电电流波形的不同,可分为矩形波永磁同步电动机和正弦波永磁同步电动机(简称永磁同步电动机)。异步起动永磁同步电动机用于频率可调的传动系统时,形成一台具有阻尼(起动)绕组的调速永磁同步电动机。 永磁同步伺服电动机的定子与绕组式同步电动机的定子基本相同。但根据转子结构可分为凸极式和嵌入式两类。凸极式转子是将永磁铁安装在转子轴的表面,如图 2-1(a)。因为永磁材料的磁导率十分接近空气的磁导率,所以在交轴(q 轴)、直轴(d 轴)上的电感基本相同。嵌入式转子则是将永磁铁安装在转子轴的内部,如图 2-1(b),因此交轴的电感大于直轴的电感。并且,除了电磁转矩外,还有磁阻转矩存在。 为了使永磁同步伺服电动机具有正弦波感应电动势波形,其转子磁钢形状呈抛物线状,其气隙中产生的磁通密度尽量呈正弦分布;定子电枢绕组采用短距分布式绕组,能最大限度地消除谐波磁动势。永磁体转子产生恒定的电磁场。当定子通以三相对称的正弦波交流电时,则产生旋转的磁场。两种磁场相互作用产生电磁力,推动转子旋转。如果能改变定子三相电源的频率和相位,就可以改变转子的转速和位置。

永磁同步电机无传感器控制技术

哈尔滨工业大学,电气工程系 Department of Electrical Engineering Harbin Institute of Technology 电力电子与电力传动专题课 报告 报告题目:永磁同步电机无传感器控制技术 哈尔滨工业大学 电气工程系 姓名:沈召源 学号:14S006040 2016年1月

目录 1.1 研究背景 (1) 1.2 国内外研究现状 (1) 1.3 系统模型 (2) 1.4 控制方法设计 (4) 1.5 系统仿真 (7) 1.6 结论 (8) 参考文献 (8)

1.1 研究背景 永磁同步电机具有体积小、惯量小、重量轻等优点,在各领域的应用越来越广泛。目前在永磁同步电机的各种控制算法中,使用最多的是矢量控制和直接转矩控制,而这两种控制方式都需要转子位置,但转子位置传感器的采用限制了系统使用范围。永磁同步电机控制系统大多采用测速发电机或光电码盘等传感器检测速度和位置的反馈量,这不但提高了驱动装置的造价,而且增加了电机与控制系统之间的连接线路和接口电路,使系统易于受环境干扰、可靠性降低。由于永磁同步电机无传感器控制系统具有控制精度高、安装、维护方便、可靠性强等一系列优点,成为近年来研究的一个热点。 1.2 国内外研究现状 无传感器永磁同步电机是在电机转子和机座不安装电磁或光电传感器的情况下,利用电机绕组中的有关电信号,通过直接计算、参数辨识、状态估计、间接测量等手段,从定子边较易测量的量如定子电压、定子电流中提取出与速度、位置有关的量,利用这些检测到的量和电机的数学模型推测出电机转子的位置和转速,取代机械传感器,实现电机闭环控制。 最早出现的无机械传感器控制方法可统称为波形检测法。由于同步电机是一个多变量、强耦合的非线性系统,所要解决的问题是采用何种方法获取转速和转角。目前适合永磁同步电机的最主要的无速度传感器的控制策略主要有以下几种 (1)利用定子端电压和电流直接计算出θ和ω。该方法的基本思想是基于场旋转理论,即在电机稳态运行时,定子磁链和转子磁链同步旋转,且两磁链之间的夹角相差一个功角δ,该方法适用于凸极式和表面式永磁同步电机。该方法计算方法简单,动态响应快,但对电机参数的准确性要求比较高,应用这种方法时需要结合电机参数的在线辨识。 (2)模型参考自适应(MRAS)方法。该方法的主要思想是先假设转子所在位置,利用电机模型计算出该假设位置电机的电压和电流值,并通过与实测的电压、电流比较得出两者的差值,该差值正比于假设位置与实际位置之间的角度差。当该值减小为零时,则可认为此时假设位置为真实位置。采用这种方法,位置精度与模型的选取有关。该方法应用于PMSM时有一些新的需要解决的问题。 (3)观测器基础上的估计方法。观测器的实质是状态重构,其原理是重新构造一个系统,利用原系统中可直接测量的变量,如输出矢量和输入矢量作为它的输入信号,并使输出信号在一定条件下等价于原系统的状态。目前主要存在的观测器:全阶状态观测器、降阶状态观测器、推广卡尔曼滤波和滑模观测器。其中滑模观测器有很好的鲁棒性,但其在本质上是不连续的开关控制,因此会引起系统发生抖动,这对于矢量控制在低速下运行是有害的,将会引起较大的转矩脉动。扩展卡尔曼滤波器提供了一种迭代形式的非线性估计方法,避免了对测量的微分

液压机械手臂毕业设计论文

**学校 学士学位论文液压机械手臂设计 姓名: 学号: 指导教师: 学院: 专业: 完成日期:

**学校 学士学位论文液压机械手臂设计 姓名: 学号: 指导教师: 学院: 专业: 完成日期:年月日

摘要 机械手手臂的作用是连接机械手手腕、带动带动机械手手指去抓取物件,并按程序要求将其搬运到空间指定的位置,机械手手臂广泛的应用在工业制造中,对提高工作效率和自动化水平具有重要意义。本文介绍了机械手手臂的功能、机械手手臂的组成、结构及其分类,其驱动方式、控制方式及其国内外发展状况。并对机械手手臂进行了总体方案设计,确定了机械手手臂自由度及其坐标形式,确定了机械手手臂的重要技术参数等。同时,计算出机械手手臂升降液压缸驱动力和手臂回转液压缸驱动力矩并且确定液压缸的重要参数。 设计出了机械手手臂的液动系统,绘制了机械手手臂液动系统工作原理图。利用可编程序控制器对机械手手臂进行控制,根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案,画出了机械手手臂梯形图,并编制了可编程序控制器的控制程序。 关键词:机械手手臂液压驱动 PLC控制

Abstract In this paper, the mechanical hand the overall scheme design, the manipulator to determine the coordinates of the types and degrees of freedom, determine the technical parameters of the manipulator. At the same time, respectively, the design of the manipulator clamping type hand structure and adsorption type structure of hand; designed the structure of robot wrist, the wrist to calculate the rotation of the driving torque required and a rotary cylinder driving torque; the design of the manipulator arm structure, design of the telescopic arm, a lifting hydraulic buffer and the arm rotary hydraulic buffer. The manipulator uses PLC to control.The paper institutes two controls chemes of PLC acordine to the work flow of the manipulator.The paper draws out the work time sequence chart and the trapezia chart.What’s more,the paper work out the control program of the PLC. Keywords: mechanical hand, liquid pressure drive,PLC

液压传动简介

哈尔滨铁道职业技术学院毕业论文 毕业题目:液压传动论文 学生:傅立金 指导教师:卜昭海 专业:工程机械 班级:08机械一班 年月

目录 摘要 (3) 一.绪论 (3) 二.液压传动技术的应用简单介绍(行走驱动) (5) 三.液压传动的特点和基本原理 (6) 四.液压传动的常见故障及排除方法 (8) 五.液压传动的广阔前景 (10) 六.总结 (11)

液压传动论文 摘要 液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压传动和气压传动称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,是工农业生产中广为应用的一门技术。如今,流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 一.绪论 ----社会需求永远是推动技术发展的动力,降低能耗,提高效率,适应环保需求,机电一体化,高可靠性等是液压气动技术继续努力的永恒目标,也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。 ----由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见,其主要的发展趋势将集中在以下几个方面: 1.减少能耗,充分利用能量 ----液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题: ①减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。 ②减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量,避免采用节流系统来调节流量和压力。 ③采用静压技术,新型密封材料,减少磨擦损失。 ④发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。 ⑤改善液压系统性能,采用负荷传感系统,二次调节系统和采用蓄能器回路。 ⑥为及时维护液压系统,防止污染对系统寿命和可靠性造成影响,必须发展新的污染检测方法,对污染进行在线测量,要及时调整,不允许滞后,以免由于处理不及时而造成损失。 2.主动维护 ----液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。 ----要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有

万能外圆磨床液压传动系统设计毕业设计论文

毕业设计 万能外圆磨床液压传动系统设计

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

液压传动系统设计开题报告

毕业设计(论文)开题报告 (适用于工科类、理科类专业) 课题名称 板料折弯机液压系统设计 副 标 题 学院(系) 职业技术教育学院 专 业 机械设计制造及其自动化(职教师资) 学生姓名 覃玉培 学 号 077059

2011 年 3 月 4 日 一、毕业设计(论文)课题背景(含文献综述) 液压传动是用液体作为工作介质,利用液体的压力能来实现运动和力的传递的一种的传动方式。液压传动能传递能量和对系统进行控制。液压传动和气压传动称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,是工农业生产中广为应用的一门技术。如今,流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 1795年英国约瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油,即当代液压传动系统的雏形。 第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间才开始进入正规的工业生产阶段。1925年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20世纪初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近二十多年。但是在1955年前后,日本迅速发展液压传动,1956年成立了“液压工业会”。近二三十年间,日本液压传动发展之快,已居世界领先地位。 虽然液压传动相对于机械传动是一门新技术,但是经过多年的改进发展,随着液压油液压元件的改进升级,使液压系统变得更简单、更方便、更加安全可靠,成本也更加低廉。液压传动的应用领域已经非常广泛:一般工业用的塑料加工机械、压力机械;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械,汽车、钢铁工业用的冶金机械,提升装置、轧辊调整装置;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 折弯机分为手动折弯机、液压折弯机和数控折弯机。液压折弯机包括支架、工作台和夹紧板,工作台置于支架上,工作台由底座和压板构成,底座通过皮带与夹紧板相连,底座由座壳、线圈和盖板组成,线圈置于座壳的凹陷内,凹陷顶部覆有盖板。使用时由导线对线圈通电,通电后对压板产生引力,从而实现对压板和底座之间薄板的夹持。利用电能转换成液压能,通过液压油推动液压杆,使杆端的压模压向工件,工件发生塑性变形得到所需形状。由于采用了电磁力夹持,使得压板可以做成多种工件要求,而且可对有侧壁的工件进行加工,操作上也十分简便。 液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声以及液压元件和系统的经久耐用、高度集成化等方面取得了重大的进展;在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上也有许多成就。将液压传动应用于板料折弯机中,将优化机器性能,改善能源利用方式,减少成本,降低噪声,控制方便,安全可靠,操作简单。将液压传动应用到板料折弯机中,对减少能耗、提高工作效率和安全性,改善工作环境都有重大意义。

交流永磁同步电动机伺服系统

交流永磁同步电动机伺服系统 1 伺服系统的基本概念 1.1 名词 “伺服”—词源于希腊语“奴隶”的意思。人们想把“伺服机构”当个得心应手的驯服工具,服从控制信号的要求而动作。在讯号来到之前,转子静止不动;讯号来到之后,转子立即转动;当讯号消失,转子能即时自行停转。由于它的“伺服”性能,因此而得名—伺服系统。 1.2 定义 伺服系统—是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标值(或给定值)的任意变化的自动控制系统。 伺服的主要任务是按控制命令的要求,对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力距、速度和位置控制得非常灵活方便。 1.3 伺服系统的组成 伺服系统如图1所示,是具有反馈的闭环自动控制系统。它由位置检测部分、误差放大部分、执行部分及被控对象组成。 1.4 伺服系统的性能要求 伺服系统必须具备可控性好,稳定性高和速应性强等基本性能。说明一下,可控性好是指讯号消失以后,能立即自行停转;稳定性高是指转速随转距的增加而均匀下降;速应性强是指反应快、灵敏、响态品质好。 1.5 伺服系统的种类 通常根据伺服驱动机的种类来分类,有电气式、油压式或电气—油压式三种。 伺服系统若按功能来分,则有计量伺服和功率伺服系统;模拟伺服和功率伺服系统;位置伺服和加速度伺服系统等。 电气式伺服系统根据电气信号可分为dc直流伺服系统和ac交流伺服系统二大类。ac交流伺服系统又有异步电机伺服系统和同步电机伺服系统两种。 这里只讨论电气式伺服系统中的一种—交流永磁同步电机伺服系统。 2 交流永磁同步电机伺服系统 伺服驱动系统能够忠实地跟随控制命令而动作,例如数控机床和工业机人,伺服驱动技术对产品的性能有重要影响,甚至起关键作用。故需进一步认识伺服驱动系统在其中的地位和作用。 2.1 ac伺服系统 电气伺服技术应用最广,主要原因是控制方便,灵活,容易获得驱动能源,没有公害污染,维护也比较容易。特别是随着电子技术和计算机软件技术的发展,它为电气伺服技术的发展提供了广阔的前景。 早在70年代,小惯量的伺服直流电动机已经实用化了。到了70年代末期交流伺服系统开始发展,逐步实用化,ac伺服电动机的应用越来越广,并且还有取代dc伺服系统的趋势成为电气伺服系统的主流。 在ac伺服系统中,可分为同步和异步型ac伺服系统两种。 ac伺服系统—→异步型—-→两相异步机; →三相异步机(力距电机)。 →同步型→磁阻式(开关式); →磁滞式(反应式); →永磁式。 永磁转子的同步伺服电动机由于永磁材料不断提高,价格不断下降,控制又比异步电机

高压永磁同步电动机应用与研究

高压永磁同步电动机应用与研究 摘要:目前工业领域中采用的高压中、大功率异步电动机普遍存在效率偏低、功率因数差等浪费电能现象。为实现中、大功率电动机高效节能目标,高效永磁同步电动机的研发和应用已成为国内外发展的必然趋势。高效永磁同步电动机理论分析、实验室试验和国家权威机构检测成功后,对现场应用尚无完整的试验研究数据,缺少通过试验和监测手段对高效永磁同步电动机进行经济效益分析。本文通过在张家口发电厂首次应用,并通过严格试验得出相关研究数据和分析结果。 关键词:高效永磁同步电动机试验研究结果分析现场方案 引言 在工业、建筑以及公用设施领域中电动机是重要的原动力设备,也是电能消耗的最大用户,和节电潜力的最大用户。2012年我国各类电动机总装机容量约为5亿千瓦,其中异步电动机的装机容量占全国电动机装机容量的90%,约占全国用电量的60%,占工业用量的75%,系统用电效率比国外先进水平低5%-15%,相当于每年浪费电能约1500亿千瓦时。 目前工业领域中采用的高压中、大功率异步电动机普遍存在效率偏低、功率因数差等浪费电能现象。而高效永磁同步电动机能否达到高效节能目标,现场应用前景如何,已经引起国内各大企业关注。2013年工业和信息化部印发(2013年工业节能与绿色发展专项行动实施方案)提出,选择电机在能效提升和绿色发展方面要取得突破。本文将通过在张家口发电厂首次应用和现场试验进行分析。为企业应用永磁同步电动机提供参考。 一、高压永磁同步电动机概述 1、高压永磁同步电动机的发展历程 电机属于电磁装置,其工作原理是通过磁场实现电能与机械能间的不断转换。在电机的工作过程中,气息磁场是必不可少的。获得磁场的方法有两种,其中一种是通过电流得到。该种电机叫做电励磁电机,这种电机需要具备专门用来产生电流磁场的绕组,同时,为了保证电流的正常流动还需要为电机提供不间断的能量供应。另一种方法是通过永磁体来获得磁场,这可以大大简化电机的结构,同时,因为永磁体一旦磁化(充磁)之后就永久具有磁性,不再需要外界供给能量,这也大大的减少了能量的损耗。 高压永磁同步电动机就是通过永磁体获得磁场的电动机,永磁体材料的发展促进了此种电动机的发展。稀土钴和钕铁硼永磁分别在20世纪60年代和80年代出现,这两种永磁材料的出现极大的促进的电动机的发展,因为这两种材料具有特别适用于电机装置的特性,包括高剩磁密度、高矫顽力、线性退磁曲线以及高磁能积。 我国专家学者自主开发的高效高压永磁同步电动机,采用实心转子磁极铁芯和启动笼复合结构,消弱了齿谐波,减少了转子表面损耗,提高了电机效率。同时,非均匀气隙和优化通风散热,有效的控制了电机温升。该种电机同异步电机相比各项指标显著提供,额定负载效率大于96%,功率因数大于0.98,综合节电率在8%-15%。 2、高压永磁同步电动机的优点

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