畢業(yè)論文外文翻譯-永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的最新進(jìn)展

1、武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(外文文獻(xiàn)翻譯）1124文獻(xiàn)翻譯文獻(xiàn)翻譯永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的最新進(jìn)展永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的最新進(jìn)展BHIMSINGH電氣工程技術(shù)學(xué)院，印度理工大學(xué)，HauzKhas，新德里110016，印度電子郵箱：bsingh@ee.iitd.er.in摘要本文論述了永磁無(wú)刷直流（PMBLDC）電機(jī)驅(qū)動(dòng)的最新發(fā)展成果，并作出對(duì)先進(jìn)水平的各類電機(jī)的建設(shè)、閉環(huán)控制器的位置、速度和電流轉(zhuǎn)矩的控制以及最近趨勢(shì)的逆變器、傳感器等的綜合考量。詳

2、細(xì)討論無(wú)機(jī)械傳感器技術(shù)，和減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，噪音和振動(dòng)的特殊方法，敘述在永磁無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制中使用集成芯片的微電子影響。由于驅(qū)動(dòng)器性能的改善和成本的減少，其應(yīng)用范圍在日益擴(kuò)大。關(guān)鍵詞永磁無(wú)刷直流電機(jī)；傳感器；控制器；無(wú)位置傳感器運(yùn)行；轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。1.1.引言引言永磁無(wú)刷直流（PMBLDC）電機(jī)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，如家用電器、汽車、信息技術(shù)設(shè)備、工業(yè)設(shè)備、公共生活設(shè)施、交通運(yùn)輸、航空航天、國(guó)防設(shè)備、電動(dòng)工具、玩具、視覺音響設(shè)備、醫(yī)療健康器材

3、，這些設(shè)備從微瓦至兆瓦不等。其性能的優(yōu)越性體現(xiàn)在：效率高、響應(yīng)速度快、重量輕、控制精準(zhǔn)、可靠性高、免維護(hù)運(yùn)行、無(wú)電刷、功率密度高和體積小。最新的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)采用高性能稀土材料制成，應(yīng)用不同的電機(jī)結(jié)構(gòu)，如軸向場(chǎng)、徑向場(chǎng)、封裝類型、矩形反饋、正弦反饋來(lái)提高傳感器技術(shù)，加快半導(dǎo)體模塊反應(yīng)速度，降低成本，提高微電子器件性能。最新的控制理念，如擁有穩(wěn)定性好，適應(yīng)性強(qiáng)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，對(duì)于其在轉(zhuǎn)速為每分鐘幾轉(zhuǎn)到幾千轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)的廣泛使用是一個(gè)福

4、音。他們已被證明在機(jī)床、機(jī)器人技術(shù)和高精度伺服系統(tǒng)，以及各種工業(yè)和過(guò)程控制中的速度控制和轉(zhuǎn)矩控制的應(yīng)用上最適用于位置控制。盡管永磁無(wú)刷直流電機(jī)是電機(jī)中的佼佼者，但它在目前看來(lái)依舊面臨著許多障礙，如大量零部件帶來(lái)的成本、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、噪音、振動(dòng)而降低了可靠性的問(wèn)題，還有操作上的限制，如溫度升高等。為了克服這些問(wèn)題，已經(jīng)在驅(qū)動(dòng)器的各個(gè)方面做了堅(jiān)持不懈的努力。永磁無(wú)刷直流電機(jī)本身無(wú)疑有著相當(dāng)大的使命；本文集中討論從電機(jī)結(jié)構(gòu)、閉環(huán)3沒(méi)有鐵，這使得慣

5、性降低。在軸向場(chǎng)電機(jī)中，軸向磁場(chǎng)是由轉(zhuǎn)子磁鐵與徑向電流的相互作用產(chǎn)生的，磁鐵被封裝在樹脂或塑料殼內(nèi)。由于它們的性能，它們被認(rèn)為最適用于機(jī)器人技術(shù)，計(jì)算機(jī)設(shè)備和機(jī)床等。徑向場(chǎng)電機(jī)的設(shè)計(jì)也有不同的磁鏈波形，如正弦波或梯形波，不同的形狀和位置的轉(zhuǎn)子磁鐵，例如深埋或表面安裝等。因?yàn)槎ㄗ釉O(shè)計(jì)類似于常規(guī)交流同步或異步電動(dòng)機(jī)，它們被廣泛使用。圖1顯示了這兩種類型的流行永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的典型橫截面。2.32.3轉(zhuǎn)子內(nèi)永磁鐵的形狀和位置轉(zhuǎn)子內(nèi)永磁鐵的形

6、狀和位置在永磁無(wú)刷直流電機(jī)中永磁鐵放置于轉(zhuǎn)子內(nèi)。在軸向場(chǎng)電機(jī)中，磁體被封裝在圓盤狀的樹脂或塑料內(nèi)，如圖所示，這些磁體是為了誘發(fā)正弦波或梯形波的反電動(dòng)勢(shì)而被這樣放置。在徑向場(chǎng)電機(jī)中，永磁體的放置方式不同，例如在低速電機(jī)中表面貼裝，而在高速永磁無(wú)刷電機(jī)中放置在內(nèi)部徑向方向或切向方向，圖2顯示出了這種轉(zhuǎn)子的幾何形狀。根據(jù)應(yīng)用程序，它們還能實(shí)現(xiàn)正弦或梯形反電動(dòng)勢(shì)。2.42.4正弦和矩形反饋電機(jī)正弦和矩形反饋電機(jī)永磁無(wú)刷直流電機(jī)設(shè)計(jì)成有正弦或梯形

7、波（激發(fā)）引起反電動(dòng)勢(shì)。正弦電機(jī)需通入多相交流電流，類似于傳統(tǒng)同步電動(dòng)機(jī)，能夠通過(guò)頻率控制恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行于基速之下，并擁有相同的無(wú)紋波轉(zhuǎn)矩和功率因數(shù)，在恒功率運(yùn)行條件下能夠通過(guò)電流影響磁場(chǎng)的削弱。運(yùn)行速度限制為會(huì)由電樞反應(yīng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)引起的退磁的最大速度。轉(zhuǎn)子的磁性特點(diǎn)為磁阻轉(zhuǎn)矩有助于加寬恒功率運(yùn)行速度范圍。梯形激發(fā)電機(jī)需要具有120度電寬度和可調(diào)節(jié)大小和方向的多相位均衡矩形電流。磁與恒定振幅多相電流不斷相互作用形成類似于電子換相的傳統(tǒng)直流電

8、機(jī)的無(wú)紋波轉(zhuǎn)矩。因?yàn)檫@些矩形電流，他們也被稱為開關(guān)永磁電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)和電子換向永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。圖3為這兩種類型的電機(jī)的理想電流波形。位置傳感器是根據(jù)在電機(jī)繞組中的自同步控制模式來(lái)實(shí)現(xiàn)這些理想的電流波形的要求而變化。3.閉環(huán)控制器閉環(huán)控制器不論正弦或梯形激勵(lì)，永磁無(wú)刷直流電機(jī)在運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用中用于位置控制，速度控制和轉(zhuǎn)矩控制。圖4示出了一個(gè)典型的位置閉環(huán)控制內(nèi)的速度和電流回路。速度控制系統(tǒng)外位置環(huán)是不需要的，且速度給定是命令信號(hào)。轉(zhuǎn)