1 無刷電(dian)機 的建模各變量(liang)的正方向與坐标(biao)原點爲突出模型(xing)⛷️的原理,在分🤟析的(de)過程中,作以下基(jī)本的假設:三相繞(rào)組完全對稱,可按(àn)集中繞組處理,極(ji)對數p=1電機磁☎️場各(ge)向同性,可🎯以不考(kao)慮磁場💘飽和;暫不(bu)考慮電樞反應對(duì)氣隙磁場的🔆影響(xiang)。
無刷電機的控制(zhì)與電機的位置、各(ge)狀态變量密切🤟相(xiàng)關,爲分析方便,規(guī)定狀态變量的方(fāng)向如下:a相電流由(yóu)繞組ax的a端流出繞(rao)組爲正電流(bc相類(lèi)推)b繞組ax的a端導體(ti)所在位置爲氣隙(xì)圓周坐标原點(9p=0);轉(zhuǎn)子磁場的N極軸線(xian)💔與氣隙圓周坐标(biāo)原點重合時設定(dìng)爲轉子的初始位(wei)置(9=0);電機順時🐇針轉(zhuǎn)動爲正向轉動。
在(zài)此規定條件下,電(diàn)機繞組沿氣隙圓(yuán)周展開,各狀态🍓變(biàn)量方向與轉子位(wèi)置如所示。
如所示(shì),以9表示氣隙圓周(zhōu)上某點的坐标位(wei)置,以9表示轉☔子👌相(xiàng)對于原始位置的(de)角位移,則轉子在(zai)氣隙圓周9處産生(sheng)的磁感應強度Br(9p,0)=Bm/(0p―9),Bm是(shì)磁密的幅值;/(9一0)是(shi)轉🆚子磁密的分布(bu)🏒函數,函數/的形式(shi)由電機的結構決(jue)定,在數值上隻與(yu)定轉子相對位置(zhì)(9p―9)有關。同時由于電(dian)機結構的對稱性(xing),顯然/是個偶函數(shu)。以極對數P=1,轉💛子磁(ci)場按正弦分布的(de)電機爲例,有/(0p―0)=cos(0p―0)。令0p=0°,120°240°并(bing)根據函數/的奇偶(ou)性,可求得氣隙⭐圓(yuán)周上a,b,c各處由轉子(zǐ)産生的磁感應強(qiang)度 爲:9,從而,a b,c處各導(dao)體受到的電磁作(zuo)用力爲:體的有效(xiào)❄️長度。ab,c端點的導體(ti)感生的電動勢爲(wei):度。電機采用整☔距(jù)繞💜組時,流經同一(yī)繞組的另一根導(dǎo)體的電流方向與(yǔ)所📧在磁場方向同(tong)時改變極性,因此(cǐ),繞組一匝線圈受(shòu)到的總電磁轉矩(jǔ):Ta=繞組一匝線圈感(gǎn)生的總的反電動(dong)勢爲:因此根據轉(zhuǎn)子磁場分布和電(diàn)樞電流,以及繞組(zǔ)的有效匝數,就可(ke)以求得電磁轉矩(ju)和反電動勢。
轉子(zi)磁場分布和繞組(zu)的匝數在設計電(diàn)機時已經确定,電(diàn)樞的電流則可以(yi)通過求解電機的(de)電路方程獲得。
1.3電(diàn)機的電路方程a非(fēi)換流狀态的電路(lù)方程。根據某🐪大型(xíng)永磁無刷電機的(de)觸發邏輯,在非換(huàn)流狀态,電流同時(shi)流經電♻️機的兩個(gè)繞組,中線沒有電(diàn)流。非換⚽流狀态可(ke)以用以下方程組(zǔ)描述:阻和🌏相間互(hu)感;Uk和U/是電機相繞(rao)組的電壓;U是中線(xian)⭕的電壓;ek和e/是電機(jī)各相繞組的反🌂電(dian)雲力勢。
b.換流狀态(tài)的電路方程。電機(ji)在換流狀态,隻有(you)一個繞組的狀态(tài)發生變化,因此可(ke)以用以下方程描(miao)述🤩:據觸發邏🚩輯自(zì)動切🔅換。對于其他(ta)換流方式的無刷(shuā)☂️電機,采用與之對(dui)應的等效電路,即(jí)可🎯實現相應的電(diàn) 機模型。
1.4電機的運(yùn)動方程尼系數。
2無(wú)刷電機的電路模(mó)型與仿真分析根(gēn)據以上分析💚,永磁(ci)無刷電機的電路(lù)模型由以下5部分(fen)構成,如所示……磁密(mì)分⭐布函🙇🏻數,根據電(diàn)機的位置計算氣(qì)隙的磁密。b.反電動(dong)勢計算環節,根據(jù)電機的位置與轉(zhuan)速,計算反電動勢(shì)。c.電路計算環節,根(gen)🔆據等效電路計算(suàn)各相繞組的電流(liu)。d.轉矩計算環節,根(gēn)據電流和磁密計(jì)算電磁轉矩。e.運💔動(dòng)方程,根據電🈲磁轉(zhuan)矩計算電機的速(sù)度和位置。
永磁無(wu)刷電機的電路模(mó)型根據。仿真結果(guǒ)還表明:該方法運(yun)算效率高,大大降(jiang)低了仿真的複雜(zá)程度。本模型是從(cóng)有☀️中線的無☀️刷電(diàn)機推導而來的,也(yě)适💰用于不需要中(zhong)線的無刷電機😍,還(hái)可以直接作爲多(duo)相無刷電機的一(yī)個🧡組成單元,因此(cǐ)具有🐆更強的适用(yong)性。對多相多極的(de)無刷💯電機建模有(you)一定的意義👨❤️👨。
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