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      低壓永磁同步振動電機的調速

      針對自制低壓直驅振動電機的驅動要求,低壓永磁同步振動電機驅動器原理性樣機的設計與研制。通過建立永磁同步振動電機的數學模型,確定驅動原理,設計了低壓永磁同步振動電機驅動器的硬件電路和軟件系統,研制了原理性樣機,然后完成了硬件電路的調試與基本功能測試。并結合自制的低壓直驅振動電機,搭建了測試平臺,對驅動器控制自制低壓直驅振動電機的性能進行了測試。實驗證明,本設計成功完成對低壓永磁同步振動電機的調速功能,亦能可靠控制自制低壓直驅振動電機,基本滿足其性能指標要求,證實了設計的可行性。

      研究了永磁同步振動電機的數學模型,得出了永磁同步振動電機的磁鏈、電壓、轉矩方程。敘述了矢量控制原理,并確定了直軸電流為零的控制策略。研制了驅動器原理性樣機。該原理性樣機能輸出三相交流電流,成功完成對低壓永磁同步振動電機電流環,速度環的閉環控制。并能通過上位機對振動電機進行調速。

      結合自制的低壓直驅振動電機,對原理性樣機進行了初步測試。實驗證明,驅動器的調速范圍為0-150rpm,轉速波動率為0.5%,60rpm時輸出轉矩為2.4Nm,最大輸出功率為140W。能可靠控制自制低壓直驅振動電機,為進一步研發大間隙直驅振動電機驅動器提供了基礎。

      針對低壓永磁同步振動電機而設計的驅動器,主要目的是為進一步研發“自制大間隙低壓直驅振動電機”的驅動器做基礎。因此本驅動器在能夠完成振動電機驅動控制功能外,還有很多地方需要在今后的工作中改進與完善。為了進一步改善振動電機的動態穩態性能,需要對驅動器的控制算法進行研究,目前采用PID控制算法的情況下,還可以添加前饋控制,魯棒控制等等。對于驅動器的穩定性以及安全性需要進一步改善,使驅動器能長時間穩定工作,確保它對故障都能做出及時的反應,保護整個系統。針對振動電機大間隙的特點,研發特殊的算法等。



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