本文对纯电动汽车 (BEV) 推进系统的电动机驱动器进行了分析。本文对电动汽车 (EV) 应用中常用的交流和直流电动机驱动器进行了全面的回顾和数学分析。各种类型的电动机驱动器已用于 EV 推进,其中,永磁同步电动机 (PMSM) 驱动器是最佳选择。PMSM 驱动器具有卓越的性能和众多优势,包括结构坚固、效率高、尺寸紧凑、维护成本低和扭矩波动最小。与其他电机相比,这些特性使其成为更适合 EV 推进的选择。本研究调查了 PMSM 驱动器与 EV 推进系统中使用的其他竞争性电动机驱动器(即无刷直流电机 (BLDCM)、感应电机 (IM) 和开关磁阻电机 (SRM))相比的性能。评估侧重于电动机的关键标准——输出功率和扭矩密度,这对于在 EV 推进系统中的有效应用至关重要。本文介绍了两种著名 PM 电机系列(PMSM 和 BLDCM)之间的新型数学和分析关系。这两种电机在功率和扭矩输出方面都极具竞争力。数学分析和图形绘图模拟结果表明,PMSM 驱动器在三种电机驱动器中提供最高的功率和扭矩密度。具体而言,在功率因数、尺寸、额定值和效率等操作参数相同的情况下,PMSM 驱动器的功率和扭矩密度比 BLDCM 驱动器高 29.90%,比 SRM 驱动器高 88.68%,比 IM 驱动器高出惊人的 200%。这些发现凸显了 PMSM 驱动器的显著优势,使其成为电动汽车推进系统的上佳选择。
由于静摩擦,启动或“分离”扭矩可高达运行扭矩的两到三倍。如果负载水平移动,移动负载所需的力将与负载移动表面的摩擦系数成比例减小。此外,启动、停止和保持负载(惯性负载)所需的力由千斤顶提供。千斤顶尺寸应考虑所有这些力。如果应用需要串联驱动多个千斤顶,则第一个千斤顶应限制为额定最大输入扭矩的三倍,如所选特定千斤顶的千斤顶选择表中所列。对于多个高导程滚珠丝杠千斤顶或皮带/链条驱动千斤顶,请联系 Nook Industries 了解允许的输入扭矩值。串联驱动的多个千斤顶可能需要在降低的负载下运行。
• 设计寿命超过 2000 万次 • 低反向驱动扭矩:5 英寸盎司或更低 • 优化的分离扭矩,可实现平稳启动 • 低机械间隙(10 弧分) • 高性能伺服:可实现 20 Hz 的频率响应 • MTBF > 40,000 飞行小时 • 使用寿命设计为 20 年内 > 80,000 飞行小时 • 执行器和控制器设计符合安全要求 • 故障率低于每飞行小时 1 x 10 -9
▪ ETL 电子扭矩控制:连续电子控制可实现平稳运行,并可精确控制电机消耗,直至达到最大扭矩。超过此点时,ETL 系统会停止电源,以避免执行器出现任何可能的故障,并允许紧急手动操作。内部 LED 提供 ETL 情况的视觉信息。
在 PPMT 电机中,转子类似于传统的可变磁阻电机 (VRM)。VRM 通常用于步进电机。与 VRM 一样,PPMT 电机的转子是高磁导率铁层压板,转子上没有线圈或磁铁。这就是它与 VRM 的相似之处。与 VRM 不同,PPMT 电机的定子部分包括永磁体。对于每对磁铁,定子上缠绕有两个线圈。在传统的 VRM 中,线圈缠绕在每个定子极上,电流流过这些线圈产生的磁通用于产生扭矩。在 PPMT 电机中,永磁体磁通加上负载电流产生的感应磁通相加产生轴扭矩。定子线圈切换的适当时机可优化扭矩。线圈提供磁通控制服务,在适当的时间将永磁体的磁通引导到适当的极点以产生扭矩。由于永磁通量产生的补充功率,所需的输入功率远低于传统电机产生每磅扭矩所需的功率。因此,PPMT 电机效率更高。PPMT 电机在连续工作应用中具有出色的性能。与传统电机的连续工作额定值相比,PPMT 电机比任何传统设计都更轻、更小、效率更高。
电流流动的附加导体。在2000年代提出了通过将自旋式电子注射到FM中,提出了通过电流来操纵电流的磁化的想法(图1C)[2]。注入的旋转与磁化相互作用,最终,传出的电子将获取FM的自旋偏振。由于总角动量是保守的,因此进出状态的旋转的差异意味着磁化强度必须经历扭矩作为背部动作。相应的过程称为自旋扭矩,它可以通过电流进行有效的磁化操作。GMR和自旋扭矩是旋转记忆设备(例如磁随机存储器(MRAM))背后的关键机制,它可以用作内存和神经形态计算设备以及存储式内存的可靠硬件。
摘要:这项工作介绍了康复 - exos的设计,这是一种新颖的上肢外骨骼,用于康复目的。它配备了高还原比率执行器和紧凑的弹性接头,以获得基于应变测量值的扭矩传感器。在这项研究中,我们解决了扭矩传感器的性能以及可能导致不必要的非轴向矩负载串扰的设计方面。此外,通过对多DOF,非线性系统动力学进行建模并为非线性效应(例如摩擦和重力)提供补偿,设计了新的全州反馈扭矩控制器。通过控制系统的表现和机械结构验证评估所提出的上肢外骨骼,将全州反馈控制器与两个透明度测试中的其他两个基准状态反馈控制器进行了比较 - TEN受试者,两个参考速度,以及一个happeric的渲染评估。两个实验都代表了设备的预期目的,即与受到有限运动技能影响的患者的身体互动。在所有实验条件下,我们提议的关节扭矩控制器都达到了更高的性能,为关节提供了透明度,并主张外骨骼对辅助应用的可行性。
设计先进的单位形状各向异性 MRAM 单元需要准确评估具有细长自由层和参考层的磁隧道结 (MTJ) 中的自旋电流和扭矩。为此,我们通过在隧道屏障界面处引入适当的自旋电流边界条件,并采用局部依赖于电荷电流磁化矢量之间角度的电导率,将成功用于纳米级金属自旋阀的分析方法扩展到 MTJ。从而准确地再现了作用于自由层的扭矩的实验测量电压和角度依赖性。超大规模 MRAM 单元的开关行为与最近对形状各向异性 MTJ 的实验一致。使用我们的扩展方法对于准确捕捉 Slonczewski 和 Zhang-Li 扭矩贡献对包含多个 MgO 屏障的复合自由层中的纹理磁化作用的相互作用绝对必不可少。
几种Ising型磁性范德华(VDW)材料表现出稳定的磁接地状态。尽管进行了这些清晰的实验演示,但仍然缺乏对它们的磁各向异性的完整理论和微观理解。尤其是,识别其一维(1-D)的有效性限制以定量方式仍未进行研究。在这里,我们首次为原型Ising VDW磁铁FEPS 3进行了磁各向异性的完整映射。将扭矩测量值与其磁模型分析和相对论密度的总能量计算相结合,我们成功地构建了磁各向异性的三维(3-D)映射,以磁性扭矩和能量来构建。结果不仅在定量上证实了易于轴垂直于AB平面,而且还揭示了AB,AC和BC平面内的各向异性。我们的方法可以应用于VDW材料中磁性的详细定量研究。关键字:FEPS 3,扭矩测量,磁各向异性能量,Ising型磁性结构