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公开(公告)号：CN115060164B
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202210655392.X
申请日：2022-06-10
申请人： 中国科学院电工研究所
摘要： 本发明公开了一种高速直线电机的位置和速度检测系统及方法，所述系统包括光栅尺、多个激光发生器、多个接收装置和控制器。所述检测方法包括：接收装置根据各传感器输入脉冲信号，计算动子位置。然后根据各传感器输出脉冲对应的跟踪微分器计算速度。对各传感器输入脉冲进行独立运算，当跟踪微分器算法输出速度达到稳定后，选取该速度作为速度检测系统最终计算速度传递到控制器，控制器选择接收装置速度和位移信号输出到电机控制系统。该方法能够有效降低跟踪微分器对速度阶跃信号的跟踪的过渡过程，减小时间延迟，且各传感器输出的脉冲为独立运算，避免了传感器绝对位置的误差导致的速度波动，实现了高速直线电机高实时性高精度测量的要求。
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公开(公告)号：CN112380670B
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202011089906.7
申请日：2020-10-13
申请人： 中国科学院电工研究所
IPC分类号： G06F30/20 , G06F17/13 , G06F111/10
摘要： 本发明属于电机领域，具体涉及一种基于虚拟动子的分段供电直线感应电机建模方法、系统，旨在为了解决传统建模方法建立的电磁暂态仿真模型在过分段时出现的推力波动问题。本发明方法用于分段供电直线感应电机的建模，包括：构建包含多个定子段数学模型的定子数学模型；构建包含虚拟动子数学模型和实体动子数学模型的动子数学模型；所述虚拟动子数学模型全覆盖所有定子段数学模型；所述实体动子数学模型为实际直线运动的动子的数学模型。本发明解决了传统模型耦合关系导致在过分段时出现电机推力波动问题。
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公开(公告)号：CN113965124B
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202111189184.7
申请日：2021-10-12
申请人： 中国科学院电工研究所
IPC分类号： H02P21/14 , H02P21/16 , H02P21/28 , H02P25/062
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公开(公告)号：CN113965124A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111189184.7
申请日：2021-10-12
申请人： 中国科学院电工研究所
IPC分类号： H02P21/14 , H02P21/16 , H02P21/28 , H02P25/062
摘要： 本发明涉及一种直线感应电机的参数计算方法，建立直线感应电机的三维瞬态电磁场有限元模型，将电机的铁轭、齿槽、极距、极数、绕组、气隙、次级反应板结构型式和尺寸、次级反应板电阻率，以及铁心饱和特性曲线参数化输入到有限元模型中，对不同给定电流和频率进行计算，得到电机推力，利用电机的推力与堵动电流和频率的关系式建立非线性拟合模型，求解被测直线感应电机的次级电阻和励磁电感，对电机空载测试，得到电机初级电流和感应电势的值，进一步求得电机的初级电阻和初级漏感值，本发明所提供的直线感应电机的参数计算方法简便易用、准确度高，适用工程设计。
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公开(公告)号：CN113872481B
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202111221041.X
申请日：2021-10-20
申请人： 中国科学院电工研究所
IPC分类号： H02P21/18 , H02P21/13 , H02P25/064
摘要： 本发明涉及一种长初级直线感应电机测速方法，通过传感器获取动子位置D，将检测到的电机初级绕组或电机电枢绕组各相电流进行Park变换并通过电机电磁推力公式计算得到电机电磁推力计算值Fecal，将考虑直线电机参数误差、边端效应以及阻力等造成的电机实际推力与电磁推力计算值存在的误差记为ΔF，将推力误差ΔF与负载质量M的比值ΔF/M扩展成一个新的状态变量Δa，根据扩展后的直线电机运动方程构造成线性扩张状态观测器LESO，推导观测器误差方程的特征方程并将三个极点配置在复平面的左半平面‑ω0以求取观测器的增益，从而求得观测到的电机动子实际速度，所述速度观测器方法简单，只需配置一个ω0参数，通过选取合适的ω0可快速跟踪电机动子速度真实值。
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公开(公告)号：CN114545022A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210106574.1
申请日：2022-01-28
申请人： 中国科学院电工研究所
摘要： 本发明公开了一种高速直线电机定位测速实时仿真方法及系统，旨在解决高速直线电机定位测速系统建模以及定位测速方法验证的问题。所述方法包括：动子光栅尺、激光阵列实时仿真建模方法，以及动子位置和速度仿真计算方法。所述系统包括：一种电子设备、多个激光器、接收装置和控制器。一种电子设备根据给定的动子位置曲线，结合动子光栅尺模型、激光器阵列模型生成脉冲信号，触发不同激光器产生激光脉冲信号，接收装置通过接收器检测激光器脉冲信号并对动子的位置和速度进行实时仿真计算，控制器将给定的动子位置和速度曲线与仿真测量的位置和速度曲线进行对比。该系统能够真实还原高速直线电机的动子位置与速度运行过程，为高速直线电机定位测速系统的设计和算法的验证提供平台。
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公开(公告)号：CN114545022B
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202210106574.1
申请日：2022-01-28
申请人： 中国科学院电工研究所
摘要： 本发明公开了一种高速直线电机定位测速实时仿真方法及系统，旨在解决高速直线电机定位测速系统建模以及定位测速方法验证的问题。所述方法包括：动子光栅尺、激光阵列实时仿真建模方法，以及动子位置和速度仿真计算方法。所述系统包括：一种电子设备、多个激光器、接收装置和控制器。一种电子设备根据给定的动子位置曲线，结合动子光栅尺模型、激光器阵列模型生成脉冲信号，触发不同激光器产生激光脉冲信号，接收装置通过接收器检测激光器脉冲信号并对动子的位置和速度进行实时仿真计算，控制器将给定的动子位置和速度曲线与仿真测量的位置和速度曲线进行对比。该系统能够真实还原高速直线电机的动子位置与速度运行过程，为高速直线电机定位测速系统的设计和算法的验证提供平台。
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公开(公告)号：CN115060164A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210655392.X
申请日：2022-06-10
申请人： 中国科学院电工研究所
摘要： 本发明公开了一种高速直线电机的位置和速度检测系统及方法，所述系统包括光栅尺、多个激光发生器、多个接收装置和控制器。所述检测方法包括：接收装置根据各传感器输入脉冲信号，计算动子位置。然后根据各传感器输出脉冲对应的跟踪微分器计算速度。对各传感器输入脉冲进行独立运算，当跟踪微分器算法输出速度达到稳定后，选取该速度作为速度检测系统最终计算速度传递到控制器，控制器选择接收装置速度和位移信号输出到电机控制系统。该方法能够有效降低跟踪微分器对速度阶跃信号的跟踪的过渡过程，减小时间延迟，且各传感器输出的脉冲为独立运算，避免了传感器绝对位置的误差导致的速度波动，实现了高速直线电机高实时性高精度测量的要求。
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公开(公告)号：CN113872481A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202111221041.X
申请日：2021-10-20
申请人： 中国科学院电工研究所
IPC分类号： H02P21/18 , H02P21/13 , H02P25/064
摘要： 本发明涉及一种长初级直线感应电机测速方法，通过传感器获取动子位置D，将检测到的电机初级绕组或电机电枢绕组各相电流进行Park变换并通过电机电磁推力公式计算得到电机电磁推力计算值Fecal，将考虑直线电机参数误差、边端效应以及阻力等造成的电机实际推力与电磁推力计算值存在的误差记为ΔF，将推力误差ΔF与负载质量M的比值ΔF/M扩展成一个新的状态变量Δa，根据扩展后的直线电机运动方程构造成线性扩张状态观测器LESO，推导观测器误差方程的特征方程并将三个极点配置在复平面的左半平面‑ω0以求取观测器的增益，从而求得观测到的电机动子实际速度，所述速度观测器方法简单，只需配置一个ω0参数，通过选取合适的ω0可快速跟踪电机动子速度真实值。
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公开(公告)号：CN112380670A
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN202011089906.7
申请日：2020-10-13
申请人： 中国科学院电工研究所
IPC分类号： G06F30/20 , G06F17/13 , G06F111/10
摘要： 本发明属于电机领域，具体涉及一种基于虚拟动子的分段供电直线感应电机建模方法、系统，旨在为了解决传统建模方法建立的电磁暂态仿真模型在过分段时出现的推力波动问题。本发明方法用于分段供电直线感应电机的建模，包括：构建包含多个定子段数学模型的定子数学模型；构建包含虚拟动子数学模型和实体动子数学模型的动子数学模型；所述虚拟动子数学模型全覆盖所有定子段数学模型；所述实体动子数学模型为实际直线运动的动子的数学模型。本发明解决了传统模型耦合关系导致在过分段时出现电机推力波动问题。
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