永磁同步电主轴全速域无感控制策略研究

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作者 胡文豪 单文桃 +2 位作者 王鑫 张新杰 曹伟长 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第2期142-147,152,共7页

为提高永磁同步电主轴控制精度,提出了一种在全速域准确获取转子速度与位置信息的复合观测器。首先,在零低速域采用脉振高频电压信号注入法;其次,在中高速域采用具有自适应参数的超螺旋滑模观测器,并使用一种基于反电动势自适应优化的... 为提高永磁同步电主轴控制精度,提出了一种在全速域准确获取转子速度与位置信息的复合观测器。首先,在零低速域采用脉振高频电压信号注入法;其次,在中高速域采用具有自适应参数的超螺旋滑模观测器,并使用一种基于反电动势自适应优化的正交锁相环,滤除观测反电势中的高频纹波分量,提高观测器观测精度和参数鲁棒性;然后,在过渡区间内设计了一种基于转子观测电角速度的光滑连续曲线作为切换函数的新型加权切换策略,提高切换过程中的稳定性,进而实现永磁同步电主轴全速域无感控制;最后,对所提方案进行了仿真实验与对比分析。结果显示,系统在全速域内的转速动态误差仅为6.3 r/min,在10 N·m阶跃负载的冲击下仅为7.1 r/min,稳态误差仅为3 r/min。由此表明,所提出的控制策略观测精度高、动态性能好、鲁棒性强。 展开更多

关键词 永磁同步电主轴 超螺旋滑模观测器 脉振高频电压信号注入 全速度域 无感控制

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永磁同步电主轴退磁研究与优化

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作者 张及弟 单文桃 +1 位作者 陈昆鹏 陈豫 《机床与液压》 北大核心 2025年第1期24-31,共8页

永磁同步电主轴在高速运转过程中,由于温升及材料损耗,会使内部永磁体产生退磁,进而引发电主轴运行时产生噪声与振动。针对上述问题,对永磁体材料、永磁体转子内部结构以及电主轴工作环境等因素进行优化。建立永磁同步电主轴二维模型,... 永磁同步电主轴在高速运转过程中,由于温升及材料损耗,会使内部永磁体产生退磁,进而引发电主轴运行时产生噪声与振动。针对上述问题,对永磁体材料、永磁体转子内部结构以及电主轴工作环境等因素进行优化。建立永磁同步电主轴二维模型,并使用ANSYS Maxwell软件进行仿真。通过筛选永磁体材料、改变外部环境温度以及优化永磁体外形等方法,分析永磁同步电主轴的转矩曲线、磁密云图及气隙内部的磁场密度。建立基于遗传算法的多目标优化模型,以电主轴输出转矩、气隙磁密为优化目标,对永磁体转角处倒圆角半径进行择优。最终,确定了最优材料、工作温度以及最佳永磁体倒圆角半径,并提出几种抗磁退措施。结果表明:采用NdFe35材料作为电主轴内部永磁体能减弱电主轴振动,提高运行稳定性;电主轴工作时应控温在20~60℃;通过多目标优化方法得出最优倒圆角半径为1 mm。该优化方案在保证电主轴工作能力及稳定性的同时,使气隙磁密峰值降低了10.3%。 展开更多

关键词 永磁同步电主轴 Maxwell仿真 抗磁退 多目标优化

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基于自适应EKF的永磁同步电主轴无感控制

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作者 张新杰 单文桃 +2 位作者 王鑫 胡文豪 曹伟长 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第2期153-157,162,共6页

利用扩展卡尔曼滤波算法(EKF)对永磁同步电主轴(PMSMS)进行无传感算法控制时,由于估算精度与控制器计算性能的局限,限制了其实际工程层面的应用。同时,为了避免在永磁同步电主轴(PMSMS)中传感器易受外界干扰等问题,设计了一种基于自适... 利用扩展卡尔曼滤波算法(EKF)对永磁同步电主轴(PMSMS)进行无传感算法控制时,由于估算精度与控制器计算性能的局限,限制了其实际工程层面的应用。同时,为了避免在永磁同步电主轴(PMSMS)中传感器易受外界干扰等问题,设计了一种基于自适应扩展卡尔曼滤波算法(AEKF),在过程噪声具有非关联性的基础上,引入过程修正系数来获得过程噪声协方差的自适应更新,其在抵消状态协方差数据缺失误差的同时,达到对估算结果的优化。通过在电流环采用自抗扰控制可以提高模型误差鲁棒性、减少超调。利用MATLAB内置函数处理实际与估计的转速/角度误差数据,证明了该算法可提高估计转速精度约35.64%,提高估计角度精度约0.63%。仿真实验结果表明,AEKF能准确地估算出主轴在空载和突加10 N·m的阶跃负载时电主轴的转速与转子角度,该算法具有较好的预测性和较强的抗负载性。 展开更多

关键词 永磁同步电主轴 自适应扩展卡尔曼滤波 无传感器控制 自抗扰控制

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插入式永磁同步电主轴无传感器弱磁控制技术研究

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作者 曹伟长 单文桃 +2 位作者 吕冬喜 林奇 池云飞 《机床与液压》 北大核心 2024年第6期31-37,共7页

为了提高电主轴的电流利用率和鲁棒性,在矢量控制的基础上,对插入式永磁同步电主轴进行研究。对最大转矩电流比控制的四阶方程进行标幺化处理,采用拟合曲线的方式对方程进行近似求解;利用弱磁调速扩展主轴的速度范围。通过滑模观测器估... 为了提高电主轴的电流利用率和鲁棒性,在矢量控制的基础上,对插入式永磁同步电主轴进行研究。对最大转矩电流比控制的四阶方程进行标幺化处理,采用拟合曲线的方式对方程进行近似求解;利用弱磁调速扩展主轴的速度范围。通过滑模观测器估算电主轴转速,为了改善传统滑模观测器的抖振问题,将Sigmoid函数引进传统滑模观测器中,通过李雅普诺夫判据对所提策略的稳定性进行推导说明。以实验室中高速磨削电主轴FL170-20-15为例,通过以上算法搭建基于MATLAB的仿真实验平台进行实验验证,并分析该控制策略的效果。实验结果表明:采用该方法的高速磨削电主轴减小了滑模观测的抖振现象,提高了控制系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 插入式永磁同步电主轴 滑模观测器 弱磁调速 最大转矩电流比

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无轴承永磁同步电主轴的模糊滑模位移控制

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作者 白郭蒙 单文桃 恽之恒 《机械制造与自动化》 2024年第2期234-238,共5页

为满足无轴承永磁同步电主轴高性能转子位移控制要求,结合遗传算法寻优快及模糊控制能柔化控制信号的优点,设计一种将滑模等效控制、模糊控制和遗传算法有机结合的电主轴转子位移控制策略,在滑模控制中引入模糊切换增益,并通过遗传算法... 为满足无轴承永磁同步电主轴高性能转子位移控制要求,结合遗传算法寻优快及模糊控制能柔化控制信号的优点,设计一种将滑模等效控制、模糊控制和遗传算法有机结合的电主轴转子位移控制策略,在滑模控制中引入模糊切换增益,并通过遗传算法对模糊滑模控制器参数进行优化,从而获得最佳控制效果。结果表明:模糊滑模控制降低了系统在传统滑模控制下的抖振,遗传算法优化后模糊滑模控制下的不同轴向稳态转子振动峰峰值较优化前分别减小了53%和27.5%。 展开更多

关键词 无轴承永磁同步电主轴 位移控制 滑模控制 模糊控制 遗传算法

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永磁同步电主轴分数槽电机的径向电磁力分析 被引量：23

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作者 于慎波 姜菲菲 +1 位作者 王辉 米秀峰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第6期15-18,24,共5页

依据谐波绕组理论,建立了分数槽永磁同步电主轴电机气隙磁密及其谐波的解析计算模型和有限元计算模型。基于该模型计算出径向电磁力。采用解析法得出了径向电磁力的力波次数及频率,并与有限元法计算结果进行了对照。通过与实测振动加速... 依据谐波绕组理论,建立了分数槽永磁同步电主轴电机气隙磁密及其谐波的解析计算模型和有限元计算模型。基于该模型计算出径向电磁力。采用解析法得出了径向电磁力的力波次数及频率,并与有限元法计算结果进行了对照。通过与实测振动加速度频谱对照表明,引起电主轴电机振动的主要原因是径向电磁力。通过气隙磁密波形重构,去掉了与模态频率接近的主要谐波成分,以此作为低噪声电机设计的主要方法之一。为后续低振动、低噪声电机的研发开拓了一种新的思路。 展开更多

关键词 分数槽 永磁同步电主轴 电磁力 噪声与振动

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一种改进型永磁同步电主轴死区补偿算法 被引量：4

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作者 于家斌 刘翠玲 +1 位作者 秦晓飞 郑军 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第10期271-274,共4页

针对永磁同步电主轴SVPWM逆变器死区效应所造成的输出电流波形严重畸变和零电流钳位现象,分析了因死区时间、功率器件导通关断时间引起的误差电压矢量,在传统电压前馈死区补偿算法的基础上,提出了一种改进型电压前馈死区补偿算法,无需... 针对永磁同步电主轴SVPWM逆变器死区效应所造成的输出电流波形严重畸变和零电流钳位现象,分析了因死区时间、功率器件导通关断时间引起的误差电压矢量,在传统电压前馈死区补偿算法的基础上,提出了一种改进型电压前馈死区补偿算法,无需对电流矢量角度进行实时计算进而判断其所在扇区进行补偿,而是利用电流环已经计算好的电流矢量幅值分量iα和iβ的线性组合实现对定子电压的补偿,算法计算量小、易于实现,同时避免了角度计算误差对死区补偿效果的影响。实验结果表明:改进算法可以有效地改善输出电流的波形,消除零电流钳位现象。 展开更多

关键词 永磁同步电主轴 死区效应 零电流钳位 电压前馈死区补偿

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基于跟踪微分器的永磁同步电主轴电流控制算法 被引量：2

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作者 于家斌 王小艺 +1 位作者 许继平 秦晓飞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期191-196,共6页

永磁同步电主轴电流PI调节器存在阶跃响应超调与跟踪速度之间的矛盾,造成电流跟踪过程出现超调,增加了PI参数的整定难度。其原因主要是,控制的"快速性"与"超调"之间的矛盾是PI调节器的固有属性,为此,根据自抗扰控... 永磁同步电主轴电流PI调节器存在阶跃响应超调与跟踪速度之间的矛盾,造成电流跟踪过程出现超调,增加了PI参数的整定难度。其原因主要是,控制的"快速性"与"超调"之间的矛盾是PI调节器的固有属性,为此,根据自抗扰控制理论,提出采用跟踪微分器为d轴和q轴电流指令安排过渡过程的方法,使PI调节器对输入电流阶跃信号的跟踪更加平滑。仿真和实验结果表明:相比于采用积分分离设计的PI调节器,该方法使电流更快速、平滑地跟踪指令值,且跟踪过程无超调,增强了电主轴电流控制的鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步电主轴 电流PI调节器 跟踪微分器 过渡过程

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考虑轴向模态的永磁同步电主轴噪声计算 被引量：2

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作者 于慎波 胡伟龙 钟双双 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第5期66-68,72,共4页

精确计算永磁同步电主轴定子的模态,对于预测永磁同步电主轴的振动和噪声是至关重要的。文章用解析法和有限元法分别计算了永磁同步电主轴定子周向模态和轴向模态。并分析了端盖、温升对永磁同步电主轴定子的固有频率的影响。研究表明:... 精确计算永磁同步电主轴定子的模态,对于预测永磁同步电主轴的振动和噪声是至关重要的。文章用解析法和有限元法分别计算了永磁同步电主轴定子周向模态和轴向模态。并分析了端盖、温升对永磁同步电主轴定子的固有频率的影响。研究表明:端盖对定子的约束使低阶模态提升较多,而对高阶模态影响很小;电主轴工作过程中的温升会造成模态频率的略微下降。分析了电主轴定子轴向模态的相对声强系数对电主轴噪声计算的影响,并与实验数据进行了对比,验证了计算结果的实用性。 展开更多

关键词 永磁同步电主轴 固有频率 相对声强系数 噪声

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永磁同步电主轴自抗扰速度环优化控制研究 被引量：2

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作者 于家斌 李新泉 +1 位作者 王小艺 许继平 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2016年第3期296-299,共4页

永磁同步电主轴在弱磁阶段带载运行时,若速度环采用PI调节器,由于其抗负载扰动(主要指负载的突变和随机扰动)能力较差,通常会造成大幅度地速度跌落现象,甚至会产生速度震荡。为此,提出一种采用自抗扰控制器的弱磁速度环控制算法。算法... 永磁同步电主轴在弱磁阶段带载运行时,若速度环采用PI调节器,由于其抗负载扰动(主要指负载的突变和随机扰动)能力较差,通常会造成大幅度地速度跌落现象,甚至会产生速度震荡。为此,提出一种采用自抗扰控制器的弱磁速度环控制算法。算法采用自抗扰控制器代替速度环PI调节器,将负载扰动归为未知扰动,由自抗扰控制器将其观测出来并加以补偿,同时估计出电主轴实际转速,从而实现速度环的优化控制。仿真结果表明:相较于传统的速度PI调节器,采用自抗扰算法后负载扰动造成的速度跌落和调整时间明显减小,能够有效地提高弱磁调速时速度环对负载变化的抗扰能力,改善了弱磁调速性能。 展开更多

关键词 永磁同步电主轴 弱磁 负载扰动 速度环 自抗扰控制器

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永磁体削角参数对永磁同步电主轴齿槽转矩影响的研究 被引量：4

11

作者 于慎波 牛尧 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第12期46-48,共3页

齿槽转矩是由于永磁体和有槽电枢铁心的相互作用产生的,齿槽转矩的变化会引起电机振动与噪声,影响永磁同步电主轴的稳定性。文章提出了一种削弱表贴式永磁同步电主轴齿槽转矩的方法,可以提高数控机床的工作精度。借助ANSYS有限元分析软... 齿槽转矩是由于永磁体和有槽电枢铁心的相互作用产生的,齿槽转矩的变化会引起电机振动与噪声,影响永磁同步电主轴的稳定性。文章提出了一种削弱表贴式永磁同步电主轴齿槽转矩的方法,可以提高数控机床的工作精度。借助ANSYS有限元分析软件,建立了表贴式永磁同步电主轴的有限元模型,通过优化永磁体削角参数减小了永磁同步电主轴的齿槽转矩。研究表明:对永磁体进行三角形削角,可有效减小齿槽转矩脉动。 展开更多

关键词 转矩脉动 永磁同步电主轴 永磁体削角

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永磁体廓形对永磁同步电主轴转矩脉动的影响 被引量：3

12

作者 于慎波 孙丹 赵海宁 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第10期70-72,共3页

文章分析了永磁体表面廓形对永磁同步电主轴转矩脉动及噪声的影响。通过在永磁体表面进行开槽来降低转矩脉动,以达到抑制振动噪声的目的。槽形包括圆弧形、矩形、三角形、梯形等形状。其中梯形槽形状在不减少平均扭矩的情况下显著减少... 文章分析了永磁体表面廓形对永磁同步电主轴转矩脉动及噪声的影响。通过在永磁体表面进行开槽来降低转矩脉动,以达到抑制振动噪声的目的。槽形包括圆弧形、矩形、三角形、梯形等形状。其中梯形槽形状在不减少平均扭矩的情况下显著减少了转矩脉动。建立永磁体表面形状改进前后的三维模型,完成了谐响应和声场的计算,并对计算结果进行对比分析。指出该方法可有效地降低永磁同步电主轴转矩脉动和噪声。 展开更多

关键词 永磁同步电主轴 转矩脉动 永磁体廓形 振动与噪声

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大小磁极分布对永磁同步电主轴齿槽转矩脉动的影响 被引量：2

13

作者 钟双双 于慎波 《机床与液压》 北大核心 2016年第15期55-59,共5页

永磁同步电主轴在数控机床领域中应用越来越广泛,为了保证其精度,需降低齿槽转矩。针对永磁同步电主轴大小磁极不同个数和不同安装位置对齿槽转矩脉动的影响进行了研究。在阐述齿槽转矩产生机制和削弱方法的基础上,建立了永磁同步电主... 永磁同步电主轴在数控机床领域中应用越来越广泛,为了保证其精度,需降低齿槽转矩。针对永磁同步电主轴大小磁极不同个数和不同安装位置对齿槽转矩脉动的影响进行了研究。在阐述齿槽转矩产生机制和削弱方法的基础上,建立了永磁同步电主轴运动电磁场有限元模型,分别对永磁同步电主轴大小磁极的不同个数和不同安装位置的齿槽转矩进行了仿真。最后,利用MATLAB对仿真所得的数据进行计算、分析和对比。结果表明:适当的大小磁极个数和安装位置可有效地削弱永磁同步电主轴的齿槽转矩脉动。 展开更多

关键词 齿槽转矩脉动 大小磁极的个数 安装位置 永磁同步电主轴

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基于齿槽转矩的永磁同步电主轴动态性能试验研究 被引量：3

14

作者 李松生 杨焕钊 +3 位作者 何国庆 张国烨 刘扬扬 郑志强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第20期216-222,241,共8页

永磁同步电机应用于高速电主轴,可以提高电主轴的效率、功率等,但永磁同步内装电机的齿槽转矩会引起电主轴的振动和噪声等问题。基于永磁同步电机理论分析了齿槽转矩的影响因素和抑制措施,针对分段对齐安装的直极转子与分段错位安装的... 永磁同步电机应用于高速电主轴,可以提高电主轴的效率、功率等,但永磁同步内装电机的齿槽转矩会引起电主轴的振动和噪声等问题。基于永磁同步电机理论分析了齿槽转矩的影响因素和抑制措施,针对分段对齐安装的直极转子与分段错位安装的斜极转子两种不同内装电机结构形式的永磁同步电主轴,分别对它们的齿槽转矩进行了理论分析和试验测试,在此基础上重点对它们的噪声、外壳振动以及转速的平稳性等动态性能进行了系统试验研究。结果表明,内装电机的齿槽转矩是影响电主轴振动、噪声的重要因素,在相同条件下,内装电机采用分段斜极转子可以大幅度削弱齿槽转矩的作用,有效减小电主轴运行过程中的振动和噪声水平,提高运行速度的稳定性。 展开更多

关键词 永磁同步电主轴 齿槽转矩 转子结构 振动噪声 动态性能

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楔形气隙结构对永磁同步电主轴转矩和径向力影响的分析 被引量：3

15

作者 于慎波 朴陶然 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第1期17-19,共3页

为了提高永磁同步电主轴电磁转矩,减小振动噪声,提出了一种楔形气隙结构。文中对楔形气隙永磁同步电主轴的电磁转矩进行了解析分析。利用有限元软件对均匀气隙和楔形气隙永磁同步电主轴模型进行了仿真分析,将以上两种气隙结构模型的电... 为了提高永磁同步电主轴电磁转矩,减小振动噪声,提出了一种楔形气隙结构。文中对楔形气隙永磁同步电主轴的电磁转矩进行了解析分析。利用有限元软件对均匀气隙和楔形气隙永磁同步电主轴模型进行了仿真分析,将以上两种气隙结构模型的电主轴转矩和径向力进行了对比,发现楔形气隙结构和均匀气隙结构的永磁同步电主轴相比电磁转矩幅值增加较大,径向力幅值显著减小。并得出楔形气隙结构对提高永磁同步电主轴转矩密度、减小振动噪声有明显的作用。 展开更多

关键词 永磁同步电主轴 楔形气隙结构 电磁转矩 振动噪声

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基于有限元和实验的永磁同步电主轴模态分析 被引量：3

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作者 于慎波 王玮琦 +2 位作者 钟双双 赵海宁 骆开军 《重型机械》 2016年第5期68-71,共4页

振动和噪声是评价永磁同步电主轴运行平稳性的一个重要指标,避免电磁力与定子共振是电主轴动态设计过程中必须要考虑的因素。因此较准确地确定定子的固有频率就显得尤为重要。本文对一台功率为9.5 k W的永磁同步电主轴的模态进行了有限... 振动和噪声是评价永磁同步电主轴运行平稳性的一个重要指标,避免电磁力与定子共振是电主轴动态设计过程中必须要考虑的因素。因此较准确地确定定子的固有频率就显得尤为重要。本文对一台功率为9.5 k W的永磁同步电主轴的模态进行了有限元计算和实验测试。通过对各部件进行等效简化,建立了有限元仿真模型。其中对绕组进行两种方式的处理:一是建立简化模型;二是将其质量进行等效处理。之后对电主轴定子结构和整机装配体电主轴单元的模态分别进行了有限元计算。最后借助丹麦B&K振动声学测试系统对电主轴进行实验模态分析,验证计算结果的准确性。 展开更多

关键词 永磁同步电主轴 模态分析 有限元法 B&K测试系统

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气隙形状对永磁同步电主轴齿槽转矩的影响 被引量：3

17

作者 于慎波 骆开军 《机床与液压》 北大核心 2016年第13期10-13,22,共5页

齿槽转矩是由于谐波磁势与气隙磁导的相互作用产生,齿槽转矩的变化引起电机振动与噪声,影响永磁同步电主轴的稳定性。提出了一种削弱永磁同步电主轴齿槽转矩的方法,可以提高高档数控机床的工作精度。借助ANSYS有限元分析软件,建立了永... 齿槽转矩是由于谐波磁势与气隙磁导的相互作用产生,齿槽转矩的变化引起电机振动与噪声,影响永磁同步电主轴的稳定性。提出了一种削弱永磁同步电主轴齿槽转矩的方法,可以提高高档数控机床的工作精度。借助ANSYS有限元分析软件,建立了永磁体同步电主轴有限元模型,分析其电磁特性。通过改变非均匀气隙中不同的最长气隙长度与其偏移位置角度气隙形状参数,总结出齿槽转矩和额定转矩的变化规律。依据最佳参数设计永磁同步电主轴,可有效地降低齿槽转矩。研究表明:同一最长气隙长度下,随着偏移位置角度的增加,齿槽转矩先下降,然后开始增加;而额定转矩是先呈现上升趋势,后逐渐开始下降。合理设计永磁同步电主轴气隙形状可以有效地削弱齿槽转矩,且不会减小额定转矩值。 展开更多

关键词 齿槽转矩 永磁同步电主轴 气隙形状

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永磁同步电主轴磁极结构对气隙磁密分布的影响 被引量：1

18

作者 于慎波 孙俊主 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第4期24-28,共5页

永磁同步电主轴设计的关键因素之一是如何确定产生所需气隙磁密的永磁体的尺寸。传统的永磁体尺寸设计采用经验公式估算,不具有准确性。文章阐述不同磁体尺寸对三种磁极结构径向磁通永磁同步电主轴气隙磁密的影响。借助于三种磁极结构... 永磁同步电主轴设计的关键因素之一是如何确定产生所需气隙磁密的永磁体的尺寸。传统的永磁体尺寸设计采用经验公式估算,不具有准确性。文章阐述不同磁体尺寸对三种磁极结构径向磁通永磁同步电主轴气隙磁密的影响。借助于三种磁极结构的静态有限元模型仿真,揭示出永磁体体积和产生磁通的永磁体面积之间的直接关系。因此,一旦确定了最小永磁体体积,就可以很容易的计算出产生磁通的永磁体面积。此技术也可用来设计转子截面积有限的异步启动永磁同步电主轴。 展开更多

关键词 永磁同步电主轴 内置式 表面式 永磁体 磁极结构

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永磁同步电主轴定子齿形状对转矩脉动的影响分析 被引量：2

19

作者 于慎波 鲍萌 《重型机械》 2016年第3期28-32,共5页

文中提出了一种基于有限元法来减少永磁同步电主轴转矩脉动的方法。通过建立永磁同步电主轴的仿真模型来完成电主轴磁场分布和气隙电磁力密度的计算。在分析过程中,通过改变定子齿结构来减少电主轴的转矩脉动,进而减少电主轴的噪声与振... 文中提出了一种基于有限元法来减少永磁同步电主轴转矩脉动的方法。通过建立永磁同步电主轴的仿真模型来完成电主轴磁场分布和气隙电磁力密度的计算。在分析过程中,通过改变定子齿结构来减少电主轴的转矩脉动,进而减少电主轴的噪声与振动,提高电主轴运行的平稳性。通过综合考虑影响电主轴转矩脉动的因素,合理设置定子齿参数,在不影响永磁同步电主轴运行性能的前提下,转矩脉动可以得到了一定程度的削弱。该方法为永磁同步电主轴的优化设计提供了参考。 展开更多

关键词 永磁同步电主轴 电磁力密度 转矩脉动 噪声与振动

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永磁同步电主轴的电磁噪声分析

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作者 于慎波 郭凯 赵海宁 《机床与液压》 北大核心 2019年第7期21-24,共4页

为了提高永磁同步电主轴的加工精度、减小振动、降低其电磁噪声,考虑谐波磁动势的影响,推导永磁同步电主轴气隙磁密的解析表达式,提高了永磁同步电主轴径向磁密的计算精度。采用解析法计算径向磁密及其谐波,利用有限元法求解径向电磁力... 为了提高永磁同步电主轴的加工精度、减小振动、降低其电磁噪声,考虑谐波磁动势的影响,推导永磁同步电主轴气隙磁密的解析表达式,提高了永磁同步电主轴径向磁密的计算精度。采用解析法计算径向磁密及其谐波,利用有限元法求解径向电磁力。建立该永磁同步电主轴的三维模型并进行模态分析以及谐响应分析,实测了电主轴的振动加速度。将模型电磁力频率以及模态分析结果与实测振动加速度频谱进行对照,结果表明径向电磁力是引起振动的主要原因,共振是产生噪声的主要因素。通过对永磁体结构的优化,减小了永磁同步电主轴的径向电磁力。通过噪声仿真分析,验证了电主轴结构优化后噪声的降低。 展开更多

关键词 永磁同步电主轴 径向电磁力 模态分析 振动与噪声

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