永(yǒng)磁無刷(shua)電機的(de)建模與(yǔ)仿真分(fen)析

  

    1 無(wu)刷電機(jī) 的建模(mo)各變量(liang)的正方(fang)向與坐(zuò)标原點(dian)爲突出(chu)模型的(de)原理，在(zài)分🏃🏻析的(de)過程中(zhong)，作以下(xia)基本的(de)假設：三(sān)相繞組(zu)完全對(duì)稱，可按(àn)集中繞(rào)組處理(li)，極對數(shu)p=1電機磁(ci)場各向(xiang)同性，可(kě)以不考(kao)慮磁場(chang)飽和；暫(zàn)不考慮(lü)電樞反(fan)應對氣(qì)隙磁場(chang)的影響(xiang)。

　　無刷電(dian)機的控(kòng)制與電(dian)機的位(wèi)置、各狀(zhuàng)态變量(liàng)密切相(xiàng)關💋，爲分(fen)析方便(bian)，規定狀(zhuang)态變量(liàng)的方向(xiàng)如下：a相(xiang)電流由(you)繞組ax的(de)a端🏃流出(chu)繞組爲(wèi)正電流(liu)（bc相類推(tuī)）b繞組ax的(de)🙇‍♀️a端導體(ti)所在位(wèi)㊙️置爲氣(qì)隙圓周(zhou)坐标原(yuán)點（9p=0）；轉子(zi)磁場的(de)N極軸線(xiàn)與氣隙(xì)圓周坐(zuò)标原點(dian)重合時(shi)設定爲(wèi)轉子的(de)初始位(wei)置（9=0）；電機(ji)順時針(zhēn)轉動爲(wèi)正向轉(zhuǎn)動。

　　在此(cǐ)規定條(tiáo)件下，電(dian)機繞組(zu)沿氣隙(xi)圓周展(zhan)開，各狀(zhuang)☎️态變量(liang)方向與(yǔ)轉子位(wei)置如所(suo)示。

　　如所(suo)示，以9表(biǎo)示氣隙(xì)圓周上(shang)某點的(de)坐标位(wèi)置，以9表(biǎo)示轉子(zi)相對于(yu)原始位(wèi)置的角(jiao)位移，則(zé)轉子在(zai)氣隙圓(yuán)周9處産(chan)生的磁(cí)感應強(qiang)度Br（9p，0）=Bm/（0p―9），Bm是磁(cí)密的幅(fu)值；/（9一0）是(shi)轉✉️子磁(ci)密的分(fen)布函數(shù)，函數/的(de)形式由(you)電機的(de)結構決(jue)定，在數(shu)值⭐上隻(zhi)與定轉(zhuan)子相對(duì)位置（9p―9）有(you)關。同時(shí)由于電(dian)機結構(gou)的對稱(chēng)性，顯然(rán)/是個偶(ǒu)函數。以(yǐ)極對數(shu)P=1，轉子磁(cí)場按正(zheng)弦分布(bù)的電機(ji)爲例，有(you)/（0p―0）=cos（0p―0）。令0p=0°，120°240°并根(gēn)據函數(shù)/的奇偶(ǒu)性，可求(qiu)🏃🏻得氣隙(xì)圓周上(shang)a，b，c各處由(you)轉子産(chan)生的磁(cí)感應強(qiáng)度 爲：9，從(cóng)而，a b，c處各(ge)導體受(shou)到的電(dian)磁作用(yong)力爲：體(ti)的有效(xiao)長度。ab，c端(duan)點的導(dǎo)體感生(shēng)的電動(dòng)勢爲：度(dù)。電機采(cai)用整距(ju)繞組時(shi)，流經同(tong)一繞組(zǔ)💯的另一(yī)根導體(ti)的電流(liú)方向與(yǔ)所📱在磁(ci)場方向(xiàng)同時改(gai)變極性(xìng)，因🚶‍♀️此，繞(rao)組一匝(za)線圈受(shou)到🐅的總(zǒng)電磁⁉️轉(zhuan)矩：Ta=繞組(zu)一匝線(xiàn)圈感生(shēng)的總☔的(de)反電動(dong)勢爲：因(yīn)此根據(ju)🔴轉子磁(ci)場分布(bu)和電樞(shu)電☂️流，以(yi)及繞組(zǔ)的有效(xiào)匝數，就(jiù)可以求(qiu)得電磁(cí)轉💛矩和(he)㊙️反電動(dong)勢🔞。

　　轉子(zi)磁場分(fèn)布和繞(rào)組的匝(za)數在設(she)計電機(jī)時已經(jīng)确定，電(dian)樞的電(diàn)流則可(kě)以通過(guò)求解電(dian)機的電(dian)路方㊙️程(cheng)獲得。

　　1.3電(dian)機的電(dian)路方程(chéng)a非換流(liu)狀态的(de)電路方(fang)程。根據(ju)某大型(xing)永磁無(wu)🈲刷電機(ji)的觸發(fā)邏輯，在(zai)非換流(liu)狀态，電(diàn)⁉️流同時(shí)流經電(diàn)機的兩(liang)個繞組(zu)，中線沒(méi)有電流(liú)。非換流(liú)狀态可(ke)以用以(yi)下方程(chéng)組描述(shu)：阻和相(xiang)間互感(gǎn)；Uk和U/是電(diàn)機相繞(rao)組的電(dian)壓；U是中(zhōng)線的電(diàn)壓；ek和e/是(shì)電機各(ge)相繞組(zǔ)的反電(diàn)雲力勢(shì)。

　　b.換流狀(zhuàng)态的電(diàn)路方程(chéng)。電機在(zai)換流狀(zhuang)态，隻有(you)一個繞(rào)💜組❗的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻狀(zhuang)♋态發生(sheng)變化，因(yin)此可以(yi)用以下(xià)方程描(miao)述：據觸(chù)發邏輯(ji)自動切(qiē)換。對于(yu)其他換(huàn)流方式(shi)的無刷(shua)電機，采(cai)用與之(zhi)對應的(de)等效電(diàn)路，即可(kě)實現相(xiang)應的電(dian) 機模型(xing)。

　　1.4電機的(de)運動方(fāng)程尼系(xì)數。

　　2無刷(shua)電機的(de)電路模(mó)型與仿(pang)真分析(xi)根據以(yǐ)上分析(xi)，永磁無(wú)刷電機(jī)的電路(lù)模型由(yóu)以下5部(bu)分構成(chéng)，如所🍓示(shì)……磁密分(fen)布函數(shù)，根據電(dian)機的位(wèi)置計算(suan)氣隙的(de)磁密。b.反(fǎn)電動勢(shì)計算環(huán)節，根據(ju)電機的(de)位置與(yu)轉速，計(jì)📧算反電(dian)動勢。c.電(dian)路計✍️算(suan)環節，根(gen)據等效(xiao)電路計(ji)算各相(xiàng)繞組的(de)電流。d.轉(zhuǎn)矩計算(suàn)環節，根(gen)據電流(liú)和磁密(mi)計🌈算電(diàn)磁轉矩(jǔ)。e.運動方(fang)程，根據(ju)電磁轉(zhuan)矩計算(suàn)電👈機的(de)速度和(hé)位置。

　　永(yǒng)磁無刷(shua)電機的(de)電路模(mó)型根據(jù)。仿真結(jié)果還表(biǎo)明：該方(fang)法運算(suàn)效率高(gāo)，大大降(jiang)低了仿(pang)真的複(fu)雜程度(dù)💘。本模型(xíng)是從有(yǒu)中線的(de)無刷電(dian)機推導(dao)而來的(de)，也适用(yòng)于不需(xū)要中線(xian)的無刷(shuā)電機🔴，還(hai)可以直(zhí)接作爲(wei)多相無(wu)刷電機(jī)的一個(gè)組成單(dan)元，因此(cǐ)具有🌈更(geng)強的适(shì)用性。對(duì)多相多(duō)極的無(wu)刷✨電機(ji)建模有(yǒu)一定的(de)意義。

 

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