永磁型无轴承电机无径向位移传感器运行研究 被引量：11

1

作者 年珩 贺益康 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2006年第4期15-18,62,共5页

在分析悬浮绕组电感与转子径向位移线性关系的基础上,针对永磁型无轴承电机无径向位移传感器运行的需要,分析了一种基于悬浮绕组高频信号注入的转子径向位移估算自检测方法,讨论了利用高频信号注入、悬浮绕组差分电压提取及转子径向位... 在分析悬浮绕组电感与转子径向位移线性关系的基础上,针对永磁型无轴承电机无径向位移传感器运行的需要,分析了一种基于悬浮绕组高频信号注入的转子径向位移估算自检测方法,讨论了利用高频信号注入、悬浮绕组差分电压提取及转子径向位移跟踪观测器设计等位移检测原理和实现技术,并应用这种位移检测方法建立了永磁型无轴承电机无径向位移传感器控制系统。仿真研究表明,该位移自检测方法能在永磁型无轴承电机全速范围内准确地观测出转子的径向位移,实现无径向位移传感器方式的稳定悬浮运行。 展开更多

关键词 永磁型无轴承电机 无径向位移传感器运行 高频信号激励 差分电压提取

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集成式径向磁轴承用差动位移传感器的设计 被引量：3

2

作者 江鹏 汪希平 +3 位作者 夏翠艳 雷永锋 朱礼进 常宇 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2008年第12期11-13,共3页

介绍了差动位移传感器的工作原理,在此基础上,提出了一种集成式径向磁轴承专用传感器的结构,给出了基于AD598芯片为核心的位移信号处理电路设计方法,并试验了单自由度的静态性能以及同结构双自由度间信号耦合的静态性能分析。结果表明:... 介绍了差动位移传感器的工作原理,在此基础上,提出了一种集成式径向磁轴承专用传感器的结构,给出了基于AD598芯片为核心的位移信号处理电路设计方法,并试验了单自由度的静态性能以及同结构双自由度间信号耦合的静态性能分析。结果表明:文中介绍的集成式径向差动位移传感器的性能可以满足磁悬浮系统工作的要求。 展开更多

关键词 径向磁悬浮轴承 差动式电感位移传感器 静态信号 耦合信号

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混合径向磁轴承非对称位移传感器容错控制 被引量：4

3

作者 刘程子 王加伟 +1 位作者 杨艳 刘泽远 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期78-85,共8页

针对混合径向磁轴承用的位移传感器容易发生故障可靠性不高的问题,依据冗余位移传感器检测思路,采用坐标变换矩阵技术,提出一种位移传感器的故障识别与容错控制方法。通过将位移传感器非对称安装在混合径向磁轴承的外围,根据位移传感器... 针对混合径向磁轴承用的位移传感器容易发生故障可靠性不高的问题,依据冗余位移传感器检测思路,采用坐标变换矩阵技术,提出一种位移传感器的故障识别与容错控制方法。通过将位移传感器非对称安装在混合径向磁轴承的外围,根据位移传感器的故障状态选取不同的坐标变换矩阵,实现转子在水平和竖直两个自由度上的位移检测。传感器位置的非对称安装降低了由于传感器数量增加而引起的电磁干扰影响并且提高了容错能力,对冗余位移传感器最优安装位置的分析提高了传感器可检测范围,能够实现4种传感器故障状态的容错控制。通过在两对极混合径向磁轴承系统中的仿真验证,表明所述方法能够有效、快速实现位移传感器的容错控制,具有结构简单、容错能力高和适用范围广的优点。 展开更多

关键词 径向磁轴承 位移传感器 故障识别 容错控制 坐标变换 非对称位置

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传感器径向安装检测转子轴向位移的试验 被引量：8

4

作者 边忠国 周君民 刘淑琴 《流体机械》 CSCD 北大核心 2018年第1期25-28,共4页

在磁悬浮轴承中,经常采用转子轴向位移轴向检测的方法,但是不能满足某些空间受限场合的应用要求。针对此问题,本试验采用在转子回转表面加工台阶,传感器径向安装在台阶处,研究了不同安装间隙、不同高度台阶、不同转子径向位移情况下对... 在磁悬浮轴承中,经常采用转子轴向位移轴向检测的方法,但是不能满足某些空间受限场合的应用要求。针对此问题,本试验采用在转子回转表面加工台阶,传感器径向安装在台阶处,研究了不同安装间隙、不同高度台阶、不同转子径向位移情况下对转子轴向位移测量结果的影响。试验结果表明,在传感器线性测量范围内,传感器输出电压与转子轴向位移成正比,利用径向安装传感器对转子轴向位移进行测量的方法是可行的。 展开更多

关键词 传感器 径向安装 轴向位移

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高频电流注入单绕组无轴承磁通切换电机悬停及启动过程的无径向位移传感器控制 被引量：2

5

作者 陈垚 周扬忠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期3204-3216,共13页

无轴承电机在悬停及启动过程始终需要保持稳定悬浮,准确获取转子径向位移信息是控制转子稳定悬浮的关键,传感器的使用易受环境影响,降低系统可靠性,并且增加系统成本。针对电机悬停及启动过程,提出一种基于高频电流注入的无径向位移传... 无轴承电机在悬停及启动过程始终需要保持稳定悬浮,准确获取转子径向位移信息是控制转子稳定悬浮的关键,传感器的使用易受环境影响,降低系统可靠性,并且增加系统成本。针对电机悬停及启动过程,提出一种基于高频电流注入的无径向位移传感器控制方法。首先,基于电机电感数学模型,建立当转矩平面注入高频旋转电流信号后,空间对称绕组中有效高频偏差电势幅值与转子径向位移的关系;接着,利用线性正弦跟踪器提取有效高频偏差电势幅值;然后,基于上述电势幅值与转子径向位移关系,构建转子径向位移观测器;最后,将观测位移与自抗扰控制策略相结合,构建高性能的无径向位移传感器控制策略。理论分析与实验结果验证所提方法的有效性。 展开更多

关键词 单绕组无轴承磁通切换电机 高频电流注入 线性正弦跟踪器 无径向位移传感器控制

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优化的RBF神经网络对光纤位移传感器温度补偿 被引量：6

6

作者 孙超 郭乃宇 +4 位作者 叶力 苗隆鑫 曹勉 丁建军 严明蝶 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第1期85-88,共4页

在对光纤位移传感器进行温度标定的过程中,随着工作环境的变化,位移传感器的测量值会产生误差,从而使位移传感器在使用时随着环境温度的变化发生精度下降的情况。为减少这种漂移偏差,该文使用径向基(RBF)神经网络对位移传感器进行温度补... 在对光纤位移传感器进行温度标定的过程中,随着工作环境的变化,位移传感器的测量值会产生误差,从而使位移传感器在使用时随着环境温度的变化发生精度下降的情况。为减少这种漂移偏差,该文使用径向基(RBF)神经网络对位移传感器进行温度补偿,并采用自适应的设计思想寻找RBF函数中心。将位移量和环境温度作为输入,其输出为传感器输出电压,使用自适应的设计思想来确定基函数的中心,建立一个基于RBF神经网络的模型。结果表明,该模型的训练结果可以使光纤位移传感器进行测量的相对误差降低9.23%,在测量精度上有很大的改进,证明了该方法的可行性。 展开更多

关键词 光纤位移传感器 温度补偿 径向基(RBF)神经网络 测量精度 自适应

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基于数据融合的多通道光纤位移传感器 被引量：3

7

作者 肖韶荣 张周财 黄新 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2764-2770,共7页

基于多传感器数据融合理论,构建了一种多通道光纤位移传感器。用一根光纤作为输入通道,三根光纤作为输出通道,每两通道构建一个双通道光纤位移传感器。对不同双通道传感器输出进行数据融合处理,拓宽了传感器的测量范围。对传感器测量结... 基于多传感器数据融合理论,构建了一种多通道光纤位移传感器。用一根光纤作为输入通道,三根光纤作为输出通道,每两通道构建一个双通道光纤位移传感器。对不同双通道传感器输出进行数据融合处理,拓宽了传感器的测量范围。对传感器测量结果进行归一化处理,得到传感器的多条输出特性曲线;然后从获得的多条输出特性曲线中选取合适的区域作为传感器的工作区间;最后,分别采用回归分析和神经网络算法对选取的工作区间进行数据融合处理,并讨论了它们的适用范围和优缺点。实验结果表明,多通道光纤位移传感器结合适当的数据融合方法,提高了系统的测量精度和稳定性,采用径向基函数(RBF)神经网络法得到的最大相对误差小于1.0%。三个通道融合后,光纤位移传感器的动态范围扩展为双通道的1.5倍。 展开更多

关键词 光纤位移传感器 多通道 数据融合 回归分析 径向基函数神经网络

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单霍尔故障下无轴承永磁薄片电机径向位移容错检测 被引量：3

8

作者 赵攀 王宇 张艺 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期4794-4805,共12页

由于人工无轴承心脏泵要求微型化,所以心脏泵系统不能采用大体积的电涡流传感器来采集径向位移信息。基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机采用霍尔同时辨识转角和径向位移,大幅降低系统体积。霍尔输出信号直接影响无轴承电机悬浮性... 由于人工无轴承心脏泵要求微型化,所以心脏泵系统不能采用大体积的电涡流传感器来采集径向位移信息。基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机采用霍尔同时辨识转角和径向位移,大幅降低系统体积。霍尔输出信号直接影响无轴承电机悬浮性能,当单个霍尔传感器故障时,由于缺失一相磁链导致电机失浮。为了提高基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机容错能力,该文针对单霍尔传感器故障时角度和径向位移信息会重新耦合,难以高精度分离的问题,提出基于谐波补偿的霍尔磁链重构算法。首先,采用磁链重构思想,利用剩余非故障霍尔重构解算径向位移的一相磁链;然后,对上述重构磁链中不偏心3次谐波进行补偿,并构建霍尔矫正表求解径向位移;最后,搭建实验平台,通过仿真和实验验证了所提算法的准确性。 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电机 径向位移 霍尔传感器 容错控制 谐波补偿

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轮轨压力测试传感器表面位移精密测量 被引量：2

9

作者 李跃鹏 凌烈鹏 +3 位作者 周游 邓捷 李伟仙 吴思进 《铁道建筑》 北大核心 2021年第10期126-129,162,共5页

测量荷载作用下车辆运行品质轨边动态监测系统轮轨压力测试传感器表面位移时,传统接触式测量方法量程较小,测量方向单一,难以实现试件全场、多方向位移测量,而常见的非接触全场测量方法无法兼顾测量速度和精度。针对这一问题,本文提出... 测量荷载作用下车辆运行品质轨边动态监测系统轮轨压力测试传感器表面位移时,传统接触式测量方法量程较小,测量方向单一,难以实现试件全场、多方向位移测量,而常见的非接触全场测量方法无法兼顾测量速度和精度。针对这一问题,本文提出了一种用数字散斑干涉技术测量轮轨压力测试传感器表面离面位移的方法。通过设计模拟试验,利用数字散斑干涉技术获得的全场离面位移来评估轮轨压力测试传感器的受力情况,并提出了测试参数分离方法。结果表明:该方法具有连续、全场、快速、无接触、高效等特点,且具有良好的测量重复性,极限相对误差小于2.5%。 展开更多

关键词 离面位移 车辆运行品质动态监测系统 轮轨压力测试传感器 数字散斑干涉 参数分离

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基于霍尔元件的磁悬浮心脏泵转子径向位移检测 被引量：1

10

作者 肖林京 李波 +2 位作者 孙传余 文艺成 徐秀秀 《轴承》 北大核心 2016年第4期46-49,共4页

为实现人工心脏泵磁悬浮轴承转子位移的精确检测,利用ANSOFT/Maxwell 2D有限元软件,仿真了径向永磁轴承内永磁环位移变化对其空间外某点处磁感应强度的影响特性,得出二者间的数学关系;提出了一种基于霍尔传感器的磁悬浮轴承转子径向2自... 为实现人工心脏泵磁悬浮轴承转子位移的精确检测,利用ANSOFT/Maxwell 2D有限元软件,仿真了径向永磁轴承内永磁环位移变化对其空间外某点处磁感应强度的影响特性,得出二者间的数学关系;提出了一种基于霍尔传感器的磁悬浮轴承转子径向2自由度位移检测的方案,通过解耦处理得到径向2自由度位移量求解公式;通过有限元仿真软件验证了该径向位移检测方法的正确性。研究表明:基于霍尔传感器的位移检测方法操作简单,且能准确的检测到径向2自由度位移量。 展开更多

关键词 径向永磁轴承 人工心脏泵 霍尔传感器 有限元分析 位移检测 耦合

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基于霍尔负序解调法的无轴承永磁薄片电机径向位移检测方法 被引量：7

11

作者 张艺 王宇 张成糕 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第19期7659-7668,共10页

传统的无轴承薄片电机系统由于存在位移传感器,难以满足心脏泵等医疗器械高精度、高集成的需求,已有基频位移自检测算法采用传统幅值解调法,对于低极对数电机难以实现两方向位移的解耦,同时需要低通滤波器滤除无效信号,存在延迟长以及... 传统的无轴承薄片电机系统由于存在位移传感器,难以满足心脏泵等医疗器械高精度、高集成的需求,已有基频位移自检测算法采用传统幅值解调法,对于低极对数电机难以实现两方向位移的解耦,同时需要低通滤波器滤除无效信号,存在延迟长以及误差大的缺陷;高频注入法利用的是电枢磁链之间的互感,并没有利用永磁体磁链,信噪比不高,难以实现稳定悬浮。基于此,该文提出基于霍尔负序解调法的位移检测方法,利用基频永磁磁链与检测霍尔的互感获取位移信息,通过特殊的负序正弦调制霍尔信号并求和的方式,直接解除转角在霍尔信号中的耦合,瞬时解算位移信息,位移解算精度高且无延迟,适用的转速范围宽。该文首先建立磁路模型,通过理论及仿真分析霍尔感应磁链和位移的关系;其次,给出负序解调法的详细数学推导过程并推广至其他极对数电机;最后,在平台上完成已有的两种位移检测算法与所提算法的实验,实验验证所提算法在宽速度范围内的有效性。 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电机 悬浮控制 径向位移检测 霍尔传感器 负序解调法 信噪比

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轴承径向跳动气压驱动精密测量方法研究

12

作者 王峻峰 赵文辉 +2 位作者 王飞 陈久旭 毛力 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期149-156,共8页

为实现P4/P2级角接触球轴承外圈径向跳动的在线自动测量,提出了相对法气压驱动精密测量方法,并研制了测量装置。采用有限元分析计算了电机驱动和气压驱动对测量精度的影响,结果显示采用气压驱动方式对测量精度的影响小于电机连续驱动方... 为实现P4/P2级角接触球轴承外圈径向跳动的在线自动测量,提出了相对法气压驱动精密测量方法,并研制了测量装置。采用有限元分析计算了电机驱动和气压驱动对测量精度的影响,结果显示采用气压驱动方式对测量精度的影响小于电机连续驱动方式,确定了以气压驱动作为测量装置的驱动方式。基于三角函数变换的测量误差与轴线偏差之间的几何关系,建立了轴承轴向垂直偏差角、偏移量和径向垂直偏差角与测量误差的非线性数学模型。数值分析结果显示轴向垂直偏差角在0°~0.1°,偏移量在0~0.1 mm,径向垂直偏差角在0°~0.1°时,综合测量误差的最大值为外圈径向跳动量的7.5×10^(-6)倍。最后,以2组7008C/P4级角接触球轴承(出厂检定外圈径向跳动为2、3μm)进行精度验证。结果表明:测量重复精度为0.3μm。 展开更多

关键词 径向跳动 气压驱动 相对测量法 光栅位移传感器 精度验证试验

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基于单片机的机械臂运行轨迹在线控制系统设计 被引量：6

13

作者 宋东亚 《现代电子技术》 北大核心 2018年第18期174-177,共4页

基于PLC的机械臂运行轨迹控制系统通过PLC采集现场信号及输出信号的状态变化实现机械臂运行轨迹的控制,不能实现多自由度机械臂控制。设计基于单片机的机械臂运行轨迹在线控制系统,系统硬件由上位机PC在线控制、主控制板和机械臂舵机控... 基于PLC的机械臂运行轨迹控制系统通过PLC采集现场信号及输出信号的状态变化实现机械臂运行轨迹的控制,不能实现多自由度机械臂控制。设计基于单片机的机械臂运行轨迹在线控制系统,系统硬件由上位机PC在线控制、主控制板和机械臂舵机控制板构成,通过光电编码器位移传感器实现机械臂位置、位移感觉,利用舵机控制板采用Arduino舵机扩展板和D-H理论,构建机械臂结构模型,实现多自由度机械臂的控制。系统软件主要由上位机在线控制部分、主控制板控制程序和舵机控制板程序组成,由主控板控制程序和上位机在线控制程序两部分实现机械臂控制,通过单片机系统时钟初始化提高系统的运行速度。实验结果表明,所设计的系统能够稳定、快速地实现机械臂轨迹控制,并且准确度高。 展开更多

关键词 单片机 机械臂 运行轨迹 舵机控制 光电编码器 位移传感器

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气浮支承式触针测量系统径向动态性能研究

14

作者 吴运权 常素萍 吴昊 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第6期48-54,62,共8页

触针表面形貌测量仪是生产科研中应用广泛的仪器,杠杆式触针由于其结构原因,在测量时会产生非线性误差,影响测量结果的精度。介绍了一种气浮触针式测量传感器,触针轴运动方向与位移测量方向一致,有效地避免了非线性误差;在研究中建立了... 触针表面形貌测量仪是生产科研中应用广泛的仪器,杠杆式触针由于其结构原因,在测量时会产生非线性误差,影响测量结果的精度。介绍了一种气浮触针式测量传感器,触针轴运动方向与位移测量方向一致,有效地避免了非线性误差;在研究中建立了气浮支承式触针测量系统的运动模型,分析了测量系统的动静态特性,研究了影响气浮支承径向动态性能的因素,进行了径向刚度和动态参数的理论仿真模拟,并通过动态特性试验测试和分析得到传感器最大扫描频率为125Hz;搭建了气浮触针式表面形貌测量系统并进行测量试验,得到传感器测量的相对误差为0.8%。 展开更多

关键词 表面形貌测量 触针位移传感器 气浮支承 径向动态性能 模态识别

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基于高频注入法的无轴承异步电机转子位移观测 被引量：2

15

作者 张晓峰 卜文绍 陈有鹏 《电测与仪表》 北大核心 2018年第23期77-81,95,共6页

为了实现无轴承异步电机转子径向位移的自传感检测,研究了一种基于高频信号注入法的转子位移估算方法。基于转矩绕组和悬浮绕组之间的互感变化规律,通过在转矩绕组注入脉振高频电压信号,提取悬浮绕组中的高频感应电流信号,再经解调处理... 为了实现无轴承异步电机转子径向位移的自传感检测,研究了一种基于高频信号注入法的转子位移估算方法。基于转矩绕组和悬浮绕组之间的互感变化规律,通过在转矩绕组注入脉振高频电压信号,提取悬浮绕组中的高频感应电流信号,再经解调处理,估算出转子的径向位移信号,并据此设计了转子径向位移估算器。最后,进行了无轴承异步电机无位移传感器控制系统的仿真实验和分析。该系统的仿真实验结果表明:可以实现转子径向位移的可靠估算,能在无径向位移条件下实现无轴承异步电机的稳定悬浮运行控制。 展开更多

关键词 无轴承异步电机 高频信号注入 感应电流 信号提取 无径向位移传感器

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汽轮机监视仪表系统校准方法 被引量：2

16

作者 韦宣 史亚丽 +2 位作者 赵婷婷 瞿丽莉 杨海燕 《热力发电》 CAS 北大核心 2016年第12期50-55,共6页

介绍了汽轮机监视仪表(TSI)系统传感器的实验室检定、校准以及现场校准的方法和原理,详细说明了振动、位移、转速传感器检定和校准系统,建议建立由传感器检定数据库和现场校准数据库组成的TSI系统校准数据库,并通过实例分析给出了TSI系... 介绍了汽轮机监视仪表(TSI)系统传感器的实验室检定、校准以及现场校准的方法和原理,详细说明了振动、位移、转速传感器检定和校准系统,建议建立由传感器检定数据库和现场校准数据库组成的TSI系统校准数据库,并通过实例分析给出了TSI系统传感器的实验室检定和校准以及现场校准方法,可为机组的安全运行提供有力的数据支持。 展开更多

关键词 TSI系统 机械运行参数 实验室检定 现场校准 振动传感器 位移传感器 转速传感器 校准数据库

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