永磁(cí)無刷電機(ji)的建模與(yu)仿真分析(xi)

  

    1 無刷(shua)電機 的建(jiàn)模各變量(liàng)的正方向(xiang)與坐标原(yuán)點爲突出(chu)模型的原(yuán)理，在👌分析(xi)的過程中(zhōng)，作以下基(ji)本的假設(she)：三相繞組(zu)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(kě)以不考慮(lǜ)磁場飽和(hé)；暫不考慮(lü)電樞反應(yīng)對氣隙磁(ci)場的影響(xiǎng)。

　　無刷電機(ji)的控制與(yu)電機的位(wei)置、各狀态(tai)變量密切(qie)🍉相關，爲分(fen)析方便，規(guī)定狀态變(bian)量的方向(xiàng)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(dian)（9p=0）；轉子磁場(chang)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(shǐ)位置（9=0）；電機(ji)順時針轉(zhuǎn)動爲正向(xiàng)轉動。

　　在此(ci)規定條件(jian)下，電機繞(rào)組沿氣隙(xi)圓周展開(kai)，各狀态⛷️變(biàn)量方向與(yu)轉子位置(zhì)如所示。

　　如(ru)所示，以9表(biao)示氣隙圓(yuan)周上某點(dian)的坐标位(wèi)置，以9表示(shì)轉子相對(dui)于原始位(wèi)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(ying)強度Br（9p，0）=Bm/（0p―9），Bm是磁(cí)密的幅值(zhí)；/（9一0）是轉子(zi)磁密的分(fen)布函數，函(hán)數/的形式(shì)由電機的(de)結構決定(dìng)，在數值上(shang)隻與定轉(zhuǎn)子相對位(wei)置（9p―9）有關。同(tóng)時由于電(dian)機結構的(de)對稱性，顯(xian)然/是個偶(ou)函數。以極(ji)對數P=1，轉🚶‍♀️子(zǐ)磁場按正(zheng)弦分布的(de)電機爲例(lì)，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(xì)圓周上a，b，c各(ge)處由轉子(zi)産生的磁(ci)感應強度(du) 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(dian)☀️的導體感(gan)生的電動(dong)勢爲：度。電(diàn)機采用整(zheng)距繞組時(shí)，流經🔞同一(yi)繞組的另(lìng)一根導體(ti)的電流方(fang)向與所💔在(zai)磁場方向(xiàng)同時改變(biàn)極性，因🔞此(cǐ)，繞組一匝(za)線圈受到(dao)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(bù)和電樞電(dian)流，以及繞(rao)組的有效(xiào)匝數，就可(ke)以求得電(diàn)磁轉矩和(he)👄反電動勢(shì)。

　　轉子磁場(chǎng)分布和繞(rao)組的匝數(shu)在設計電(dian)機時已經(jing)📐确定，電樞(shū)的電流則(ze)可以通過(guò)求解電機(jī)的電路方(fang)程獲🥵得。

　　1.3電(diàn)機的電路(lu)方程a非換(huan)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(jí)，在非換流(liú)狀态，電流(liu)同時流經(jīng)電📱機的兩(liang)個繞組，中(zhōng)線沒有電(dian)流。非換流(liú)狀态㊙️可以(yǐ)用以下方(fang)程組描述(shù)：阻和相間(jiān)互感；Uk和U/是(shì)電機相繞(rao)組的電壓(ya)；U是中線的(de)電壓；ek和e/是(shi)電機各相(xiang)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(gè)🌍繞組的狀(zhuàng)态發生變(biàn)化，因此可(ke)以用以下(xià)方程描述(shù)：據觸發邏(luo)輯自動切(qiē)換。對于其(qi)他換流方(fāng)式的無刷(shuā)電機，采用(yòng)與之對應(yīng)的等效電(diàn)路，即可實(shi)現相應的(de)電 機模型(xing)。

　　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(yu)仿真分析(xi)根據以上(shang)分析，永磁(cí)🎯無刷電機(ji)的電路模(mo)型由以下(xià)5部分構成(cheng)，如所示……磁(cí)密分布函(han)☔數，根據電(dian)機的位置(zhi)計算氣隙(xi)的磁密。b.反(fan)電動勢計(jì)算環節，根(gen)據電機的(de)位置與轉(zhuan)速，計算反(fan)電動勢。c.電(diàn)路計算環(huán)節，根據等(děng)效電路計(ji)算各🤩相繞(rào)組的電流(liú)。d.轉矩計算(suan)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(dù)和位置。

　　永(yong)磁無刷電(dian)機的電路(lu)模型根據(jù)。仿真結果(guo)還表明：該(gai)方法運算(suàn)🈲效率高，大(dà)大降低了(le)仿真的複(fu)雜程度。本(běn)模型是從(cóng)有中線的(de)無⛹🏻‍♀️刷電機(ji)推導而來(lai)的，也适用(yong)于不需要(yào)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(yin)此具有更(geng)強的适用(yong)性。對多相(xiàng)多極的無(wu)刷電機建(jiàn)模有一定(ding)的意義㊙️。

 

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