表面-内置式永磁转子同步电机等效磁路法特性分析 被引量：16

1

作者 司纪凯 何松 +2 位作者 封海潮 张新良 封孝辉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1199-1205,共7页

针对有限元法计算分析电机的复杂性和耗时长等特点,采用等效磁路法分析一种表面-内置式永磁转子同步电机工作特性。建立电机开路状态表面式与内置式永磁体串并联励磁结构等效磁路模型,根据表面-内置式永磁转子磁路结构特点,得到开路状... 针对有限元法计算分析电机的复杂性和耗时长等特点,采用等效磁路法分析一种表面-内置式永磁转子同步电机工作特性。建立电机开路状态表面式与内置式永磁体串并联励磁结构等效磁路模型,根据表面-内置式永磁转子磁路结构特点,得到开路状态简化等效磁路模型,计算电机励磁磁场分布、电枢绕组反电势和磁通链;分别建立电机电枢反应下直轴和交轴简化等效磁路模型,求解电机负载磁场分布、电枢反电势和输出电磁转矩;建立电机有限元模型,分析求解电机开路和负载状态电磁特性;建立试验平台,进行试验样机空载和负载测试试验。对比分析简化等效磁路模型、有限元模型计算结果和试验样机测试结果,验证了所提出的等效磁路模型的正确性与合理性。 展开更多

关键词 表面-内置式永磁转子同步电机 简化等效磁路模型 气隙磁通密度 反电势 电磁转矩

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新型转子永磁同步电机磁场分析及特性 被引量：16

2

作者 司纪凯 刘志凤 +2 位作者 司萌 许孝卓 汪旭东 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期348-352,共5页

提出一种面贴及内置两种方式混合的永磁电机转子拓扑新结构。采用有限元法分别建立内置式、面贴式及新型混合转子拓扑结构的永磁电机模型;计算3种结构电机的静态磁场,比较分析其等位线分布规律及一极距内气隙磁感应强度幅值分布;仿真了... 提出一种面贴及内置两种方式混合的永磁电机转子拓扑新结构。采用有限元法分别建立内置式、面贴式及新型混合转子拓扑结构的永磁电机模型;计算3种结构电机的静态磁场,比较分析其等位线分布规律及一极距内气隙磁感应强度幅值分布;仿真了3种结构电机的空载感应电势,分析得出新型结构的永磁电机空载感应电势波形更接近正弦;计算了新型转子结构永磁电机的空载定子损耗及转矩等运行参数。 展开更多

关键词 永磁同步电机 面贴式永磁 内置式永磁 混合拓扑结构 磁场分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

表面-内置式永磁转子同步电机多目标优化设计 被引量：8

3

作者 司纪凯 张露锋 +2 位作者 封海潮 许孝卓 张新良 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3167-3173,共7页

针对表面-内置式永磁转子同步电机(SIPMSM)优化目标多并且彼此之间相互制约的特点,引入一种统计学方法——田口法实现SIPMSM的多目标优化设计。选取齿槽转矩、电磁转矩波动、转矩永磁体质量比和力能指标等特性作为优化目标,并确定了对... 针对表面-内置式永磁转子同步电机(SIPMSM)优化目标多并且彼此之间相互制约的特点,引入一种统计学方法——田口法实现SIPMSM的多目标优化设计。选取齿槽转矩、电磁转矩波动、转矩永磁体质量比和力能指标等特性作为优化目标,并确定了对目标特性影响较大的优化参数和参数影响因子取值范围。建立参数影响因子和优化目标的实验正交矩阵,利用有限元法进行求解,分析参数的影响因子对SIPMSM目标性能的影响比重,从而确定使SIPMSM综合性能最佳的参数组合。通过对比优化前后的目标特性,结果表明优化后SIPMSM的综合性能得到极大的提高。 展开更多

关键词 表面-内置式永磁转子同步电机(SIPMSM) 田口法 有限元法 多目标优化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

分段初级永磁直线同步电机提升系统失电保护分析 被引量：7

4

作者 司纪凯 陈昊 +2 位作者 袁世鹰 汪旭东 焦留成 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期826-830,共5页

采用有限元法结合运动系统的能量解析式对分段初级永磁直线同步电机(PMLSM)垂直提升系统的失电保护过程的几个阶段进行分析,其实质是PMLSM三相绕组短路时的发电制动过程.上升过程中失电,制动过程可分为3个阶段:减速上行、加速下行、匀... 采用有限元法结合运动系统的能量解析式对分段初级永磁直线同步电机(PMLSM)垂直提升系统的失电保护过程的几个阶段进行分析,其实质是PMLSM三相绕组短路时的发电制动过程.上升过程中失电,制动过程可分为3个阶段:减速上行、加速下行、匀速下行.在这3个阶段中,流过电机绕组的电流和动子速度变化很大,变化程度由负载大小、绕组阻抗及动子永磁体产生的磁场强度等决定.电流和速度的仿真和试验结果验证了失电保护过程分析的正确性. 展开更多

关键词 永磁直线同步电机(PMLSM) 提升系统 失电保护

在线阅读 下载PDF 职称材料

永磁直线同步电机非线性模型的建立及稳态特性分析 被引量：4

5

作者 司纪凯 汪旭东 +2 位作者 袁世鹰 马星河 陈昊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期343-348,共6页

采用解析-有限元混合法获得单初级PMLSM稳态运行时的磁场分布,利用后处理的磁链数据作为PMLSM磁链模型的非线性回归分析样本;采用支持向量机实现对磁链的非线性函数的逼近,改变PMLSM运行工况检验非线性磁链模型的正确性,采用此模型研究P... 采用解析-有限元混合法获得单初级PMLSM稳态运行时的磁场分布,利用后处理的磁链数据作为PMLSM磁链模型的非线性回归分析样本;采用支持向量机实现对磁链的非线性函数的逼近,改变PMLSM运行工况检验非线性磁链模型的正确性,采用此模型研究PMLSM的稳态特性,并对结果进行定性分析,给出合理的解释。在此非线性模型的基础上经过扩展可以得到多初级分段永磁直线同步电机模型。 展开更多

关键词 永磁直线同步电机(PMLSM) 非线性模型 稳态特性 解析一有限元混合法 支持向量机

在线阅读 下载PDF 职称材料

永磁直线同步电机暂态建模及起动过程仿真 被引量：3

6

作者 司纪凯 汪旭东 +1 位作者 焦留成 袁世鹰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期819-823,共5页

提出一种建立永磁直线同步电机(PMLSM)暂态数学模型的方法;采用电机绕组函数理论导出PMLSM三相绕组函数;基于对电机暂态过程气隙磁力线形状的假设,提出初、次级复合气隙磁导系数函数和瞬时电感表达式,建立了PMLSM的暂态数学模型,并对电... 提出一种建立永磁直线同步电机(PMLSM)暂态数学模型的方法;采用电机绕组函数理论导出PMLSM三相绕组函数;基于对电机暂态过程气隙磁力线形状的假设,提出初、次级复合气隙磁导系数函数和瞬时电感表达式,建立了PMLSM的暂态数学模型,并对电机的起动过程进行了仿真.该模型较好地考虑了开槽效应、电感参数随电机动子位移及初始位置的变化、端部半填槽等因素.对凸极式永磁直线同步电机及其它电机同样适用. 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 暂态数学模型 绕组函数 气隙磁导系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

智能控制技术现状分析及发展 被引量：15

7

作者 胡氢 司纪凯 《煤矿机械》 北大核心 2006年第6期921-923,共3页

对各种智能控制技术(模糊控制、神经网络控制和自学习控制与专家控制)理论进行了简单地阐述,介绍了智能控制技术在工业中的实际应用,浅析智能控制缺点及应用方面存在的问题,描述了各国学术界目前研究热点,并展望了今后的发展趋势与动态。

关键词 智能控制 模糊控制 神经网络控制 自学习控制 专家控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于DSP永磁直线同步电动机驱动垂直运输系统的全数字控制系统的研究 被引量：9

8

作者 付子义 王新环 +2 位作者 张宏伟 司纪凯 张伟 《煤矿机电》 北大核心 2004年第5期73-76,共4页

　提出一种基于数字信号处理器的永磁直线同步电动机驱动垂直运输系统的闭环矢量控制系统实现方案,介绍了系统硬软件结构。该系统以DSP F240为核心,采用功率变换器和驱动电路,实现了全数字PWM控制。实验结果表明,系统保护完善、结构简... 　提出一种基于数字信号处理器的永磁直线同步电动机驱动垂直运输系统的闭环矢量控制系统实现方案,介绍了系统硬软件结构。该系统以DSP F240为核心,采用功率变换器和驱动电路,实现了全数字PWM控制。实验结果表明,系统保护完善、结构简单有效。 展开更多

关键词 PMLSM 数字信号处理器 全数字控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

永磁直线同步电动机初级绕组的磁势分析 被引量：1

9

作者 王海星 司纪凯 袁世鹰 《煤矿机械》 北大核心 2005年第11期74-76,共3页

采用绕组函数理论与电流对称分量法结合的方法对具有端部半填槽的永磁直线同步电动机(PMLSM)初级绕组的磁势进行分析。PMLSM的电枢铁芯、初级绕组、永磁体结构断开所造成的边端效应、端部半填槽等问题的存在,导致PMLSM初级绕组边端磁势... 采用绕组函数理论与电流对称分量法结合的方法对具有端部半填槽的永磁直线同步电动机(PMLSM)初级绕组的磁势进行分析。PMLSM的电枢铁芯、初级绕组、永磁体结构断开所造成的边端效应、端部半填槽等问题的存在,导致PMLSM初级绕组边端磁势发生畸变。对PMLSM初级绕组磁势进行深入的研究,有助于PMLSM稳态特性和暂态特性的分析。 展开更多

关键词 永磁直线同步电动机(PMLSM) 绕组函数 对称分量法 磁势

在线阅读 下载PDF 职称材料

磁极偏移法抑制表面-内置式永磁转子同步电机齿槽转矩分析 被引量：10

10

作者 郭有权 司纪凯 +2 位作者 司高杰 许孝卓 封海潮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2181-2189,共9页

针对所提出的表面-内置式永磁转子同步电机(SIHPMSM)结构特点,建立不同充磁方式下SIHPMSM的齿槽转矩解析模型。分析SIHPMSM磁极偏移状态下整体和单个磁极的齿槽转矩解析公式,得到磁极整体偏移和磁极分组偏移的齿槽转矩优化方法。采用有... 针对所提出的表面-内置式永磁转子同步电机(SIHPMSM)结构特点,建立不同充磁方式下SIHPMSM的齿槽转矩解析模型。分析SIHPMSM磁极偏移状态下整体和单个磁极的齿槽转矩解析公式,得到磁极整体偏移和磁极分组偏移的齿槽转矩优化方法。采用有限元法计算SIHPMSM在不同充磁方式下磁极偏移时的齿槽转矩,与实验样机测试结果进行对比,得出最优的齿槽转矩优化方案。对比分析优化前后电机反电势、电磁转矩、转矩波动、效率等性能参数,验证了所采用优化方法的正确性与合理性。 展开更多

关键词 表面-内置式永磁转子同步电机 齿槽转矩 磁极偏移 反电势 电磁转矩

在线阅读 下载PDF 职称材料

机器人用外转子直驱永磁电机不同极槽配合的性能分析 被引量：6

11

作者 郭有权 司纪凯 +2 位作者 高彩霞 李应生 王书华 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第4期108-113,共6页

为了实现机器人微型化和节能的目标,高性能的直驱永磁电机成为机器人驱动系统的首选。对直驱永磁电机集中绕组的绕组因数解析式和极槽配合方式的选取原理进行分析。根据机器人用电机的技术要求,利用绕组因数解析式和极槽配合方式约束条... 为了实现机器人微型化和节能的目标,高性能的直驱永磁电机成为机器人驱动系统的首选。对直驱永磁电机集中绕组的绕组因数解析式和极槽配合方式的选取原理进行分析。根据机器人用电机的技术要求,利用绕组因数解析式和极槽配合方式约束条件选择符合要求的组合,对比分析不同极槽配合方式下各次谐波绕组因数和幅值,得到谐波因数较好的几组极槽配合方式。在相同的结构尺寸和材料下,建立有限元仿真模型,解析空载状态下的气隙磁密和反电势,对比分析不同负载下的电磁转矩及其波动以及效率等电机性能,得到不同极槽配合方式对电机设计及其性能的影响。所得结果为外转子直驱永磁电机的进一步优化和机器人直驱控制系统的研究提供了重要的参考依据。 展开更多

关键词 直驱永磁电机 外转子 机器人 极槽配合

在线阅读 下载PDF 职称材料

机器人用外转子直驱永磁电机设计与性能分析 被引量：3

12

作者 郭有权 司纪凯 +2 位作者 刘群坡 李应生 王书华 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第2期91-96,共6页

直驱永磁电机以其转矩大、波动小、效率高和结构紧凑等优越性能,取代了传统伺服电机和减速器联合使用的驱动模式,成为机器人驱动系统的核心部件之一。根据工业机器人的运行工况和实际要求,设计了一台直驱高速并联机器人的27槽24极外转... 直驱永磁电机以其转矩大、波动小、效率高和结构紧凑等优越性能,取代了传统伺服电机和减速器联合使用的驱动模式,成为机器人驱动系统的核心部件之一。根据工业机器人的运行工况和实际要求,设计了一台直驱高速并联机器人的27槽24极外转子永磁电机,分析该电机主要结构参数的选取,建立该电机的二维有限元仿真模型。在空载状态下,计算气隙磁密分布,分析空载反电势及其谐波含量和齿槽转矩;在额定转矩和最大转矩的工作状态下,对电磁转矩、效率、功率因数和力能指标等电机性能进行对比分析。仿真结果表明,该电机的性能指标误差均在6. 5%以内,验证了电机设计的合理性和实用性,可为电机参数的进一步优化设计提供依据,也可为机器人驱动系统的优化提供参考。 展开更多

关键词 直驱永磁电机 外转子 机器人 有限元仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

直驱永磁同步电机均匀退磁性能分析和故障诊断 被引量：8

13

作者 高彩霞 聂言杰 +2 位作者 司纪凯 封海潮 付子义 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S2期615-622,共8页

均匀退磁是永磁同步电机的一种常见退磁故障类型,通过对永磁体不同退磁程度下的电机性能的分析,提出了反电动势(Back-EMF)回转半径法来诊断直驱永磁同步电机(DDPMSM)均匀退磁故障。利用时间延迟嵌入(TDE)技术得到其反电动势的差分相空... 均匀退磁是永磁同步电机的一种常见退磁故障类型,通过对永磁体不同退磁程度下的电机性能的分析,提出了反电动势(Back-EMF)回转半径法来诊断直驱永磁同步电机(DDPMSM)均匀退磁故障。利用时间延迟嵌入(TDE)技术得到其反电动势的差分相空间图形的坐标数据,并建立了反电动势回转半径的模型。对一台不同运行速度和不同故障程度下的DDPMSM反电动势回转半径进行了仿真计算,得出退磁故障程度与回转半径成线性关系,并用最小二乘法拟合了退磁程度与回转半径和速度相关的数学方程。仿真结果证明,所提出的DDPMSM均匀退磁故障诊断方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 直驱永磁同步电机(DDPMSM) 均匀退磁 反电动势(Back-EMF) 回转半径 时间延迟嵌入(TDE)技术 最小二乘法

在线阅读 下载PDF 职称材料

两自由度电机控制策略综述及发展动态分析

14

作者 司纪凯 刘世妍 +2 位作者 聂瑞 王培欣 苏鹏 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2023年第6期1-11,32,共12页

两自由度电机驱动控制的研究可以提高两自由度电机的性能,具有较高的理论与应用价值。以两自由度电机结构为分类标准,综述了感应式、永磁式、开关磁阻式及其他类型两自由度电机的控制策略;以开环控制与闭环控制为分类标准,梳理了各个两... 两自由度电机驱动控制的研究可以提高两自由度电机的性能,具有较高的理论与应用价值。以两自由度电机结构为分类标准,综述了感应式、永磁式、开关磁阻式及其他类型两自由度电机的控制策略;以开环控制与闭环控制为分类标准,梳理了各个两自由度电机中所用的控制策略,分析了各类控制策略的优缺点;依据现阶段汽车、医疗、工业、机器人、新能源与军工等相关领域的应用需求,分析并总结了两自由度电机控制的应用发展情况;最后根据理论研究与现实需求,从解耦、系统化、智能化与低速高精度4个角度,探讨了未来两自由度电机控制的发展动态。 展开更多

关键词 两自由度电机 矢量控制 PID控制 解耦控制 智能控制 发展动态分析

在线阅读 下载PDF 职称材料