永磁(cí)無刷電機(ji)的建模與(yǔ)仿真分析(xi)

  

    1 無刷(shuā)電機 的建(jian)模各變量(liàng)的正方向(xiàng)與坐标原(yuan)點爲突出(chū)模型的原(yuan)理⁉️，在分析(xī)的過程中(zhōng)，作以下基(jī)本的假設(shè)：三相繞組(zǔ)完全👉對稱(cheng)🚶‍♀️，可按集中(zhong)🙇‍♀️繞組處理(li)，極對數p=1電(dian)機磁❄️場各(gè)向同性，可(ke)以不考慮(lǜ)磁場飽和(hé)；暫不考慮(lǜ)電樞💘反應(ying)對氣隙磁(cí)場的影響(xiǎng)。

　　無刷電機(jī)的控制與(yu)電機的位(wei)置、各狀态(tai)變量密切(qiē)相關😄，爲分(fèn)析🌂方便，規(gui)定狀态變(bian)量的方向(xiang)如下：a相電(dian)流由繞組(zu)㊙️ax的a端流出(chū)繞組爲正(zhèng)電流（bc相類(lèi)推）b繞組ax的(de)a端導體✂️所(suǒ)在位置爲(wei)氣隙圓周(zhōu)坐标原點(diǎn)（9p=0）；轉子磁場(chǎng)的N極軸線(xiàn)與氣隙圓(yuán)周坐标原(yuán)㊙️點重合時(shi)設定爲轉(zhuǎn)🔞子的初始(shi)位置（9=0）；電機(jī)順時針轉(zhuan)動爲正向(xiàng)轉動。

　　在此(cǐ)規定條件(jiàn)下，電機繞(rao)組沿氣隙(xì)圓周展開(kai)，各狀态變(biàn)量方向與(yu)轉子位置(zhì)如所示。

　　如(rú)所示，以9表(biao)示氣隙圓(yuán)周上某點(diǎn)的坐标位(wei)置，以9表示(shi)轉子相對(dui)于原始位(wei)置的角位(wèi)移，則轉子(zi)在氣隙圓(yuán)周9處産生(sheng)的磁感🤩應(yīng)強度Br（9p，0）=Bm/（0p―9），Bm是磁(ci)密的幅值(zhí)；/（9一0）是轉子(zi)磁密🌈的分(fèn)布函數，函(hán)數/的形🏒式(shi)由電機的(de)結構決定(ding)，在數值上(shàng)隻與定轉(zhuǎn)子相對位(wèi)置（9p―9）有關。同(tong)時由于電(dian)機結構的(de)📱對稱性，顯(xiǎn)然/是個偶(ǒu)函數。以極(jí)對數P=1，轉子(zǐ)磁場按正(zhèng)弦分布的(de)電機爲例(li)，有/（0p―0）=cos（0p―0）。令0p=0°，120°240°并根(gēn)據函數/的(de)奇偶性，可(ke)求📐得氣隙(xi)✊圓周上a，b，c各(ge)處由轉子(zǐ)産生的磁(cí)感應強度(dù) 爲：9，從而，a b，c處(chù)各導體受(shòu)到的電磁(ci)作用力爲(wei)：體的有效(xiao)長度。ab，c端點(diǎn)的導體感(gan)生的電動(dong)勢爲：度。電(dian)機采用整(zhěng)距繞組時(shí)，流經同一(yi)繞組的另(ling)一根導體(tǐ)的電流方(fāng)向與所在(zai)磁場方向(xiàng)同時改變(biàn)🤩極性，因此(ci)，繞組一匝(za)🌍線圈受到(dào)的總電磁(ci)😄轉矩：Ta=繞組(zu)一匝線圈(quān)感生的總(zong)🈲的反電動(dòng)勢爲：因此(ci)根據轉子(zǐ)磁場分布(bu)和電樞電(diàn)流，以及繞(rào)組的有效(xiao)匝數，就可(ke)以求得電(dian)磁轉矩和(hé)反電動勢(shi)。

　　轉子磁場(chang)分布和繞(rao)組的匝數(shu)在設計電(diàn)機時已經(jing)确定，電樞(shu)的☁️電流則(zé)可以通過(guo)求解電機(ji)的電路方(fang)⭐程獲得。

　　1.3電(diàn)機的電路(lù)方程a非換(huàn)流狀态的(de)電路方程(cheng)。根據某大(da)型永磁無(wu)🐪刷電機的(de)觸發邏輯(ji)，在非換流(liú)狀态，電流(liu)同⭐時流經(jing)電機的兩(liang)個㊙️繞組，中(zhong)線沒有電(dian)流。非換流(liú)狀态🚶‍♀️可以(yǐ)用以下方(fang)程組描述(shu)：阻和🔞相間(jiān)互感；Uk和U/是(shì)電機相繞(rào)組的電壓(ya)；U是中線☂️的(de)電壓；ek和👈e/是(shi)電機各📞相(xiàng)繞組的反(fan)電雲力勢(shì)。

　　b.換流狀态(tài)的電路方(fāng)程。電機在(zài)換流狀态(tài)，隻有一個(ge)🍉繞組♻️的㊙️狀(zhuàng)态發生變(bian)化，因此可(kě)以用以下(xià)方程描述(shù)♈：據觸發邏(luó)輯自動切(qiē)換。對于其(qi)他換流方(fang)式的無刷(shua)電機，采用(yòng)與之對應(ying)的☀️等效電(diàn)路，即可⭕實(shi)現相應的(de)電 機模型(xíng)。

　　1.4電機的運(yùn)動方程尼(ní)系數。

　　2無刷(shuā)電機的電(diàn)路模型與(yǔ)仿真分析(xi)根據以上(shàng)分析，永磁(ci)無刷電機(jī)的電路模(mó)型由以下(xià)5部分構成(chéng)，如所⚽示……磁(cí)密分🐕布函(hán)數，根據電(dian)機的位置(zhì)計算氣隙(xi)的磁密。b.反(fǎn)電動勢計(jì)算環節，根(gen)據電機的(de)位置與轉(zhuan)速，計算反(fǎn)電動勢。c.電(dian)路計算環(huan)節，根據等(děng)效電🚶‍♀️路計(ji)算各相繞(rào)組的電🌈流(liu)。d.轉矩計算(suàn)環節，根據(ju)電🌈流和磁(ci)密計算電(diàn)磁轉矩。e.運(yun)動方程，根(gen)據電磁轉(zhuan)矩計算電(dian)機的速度(du)和位🔱置。

　　永(yǒng)磁無刷電(dian)機的電路(lù)模型根據(ju)。仿真結果(guo)還表明：該(gāi)方法運算(suan)效率高，大(da)大降低了(le)仿真的複(fú)雜程度。本(ben)模型是從(cong)有中線的(de)無刷電機(jī)推導而來(lái)的，也适用(yong)于不需要(yao)中線的無(wu)刷電機，還(hái)可以直接(jie)作爲多相(xiàng)無刷電機(ji)的一個組(zǔ)成單元，因(yīn)此具有更(geng)強的适🔞用(yong)性。對多相(xiàng)多極的無(wú)刷電機建(jiàn)模有一定(dìng)的意義。

 

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