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(jian)模各變量(liàng)的正方向(xiang)與坐标原(yuan)點爲突出(chū)模型👉的原(yuán)理，在分析(xi)的過程中(zhong)，作以下基(ji)本的假設(shè)：三相繞組(zu)完全對稱(chēng)，可按🚶集中(zhong)👌繞組處理(li)，極對數p=1電(dian)機磁場各(ge)向同性，可(kě)以不考🔱慮(lǜ)磁場飽和(he)；暫不考慮(lǜ)電樞💚反應(yīng)對氣隙磁(ci)場的影響(xiǎng)。

　　無刷電機(ji)的控制與(yǔ)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(biàn)量的方向(xiang)如下：a相電(dian)流由繞組(zǔ)ax的a端流出(chu)繞組爲正(zheng)電流（bc相類(lèi)推）b繞組ax的(de)🌈a端導體所(suo)在位置爲(wèi)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(zhuan)🥵子的初始(shi)位🔴置（9=0）；電機(ji)順時針轉(zhuan)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(rú)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(duì)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(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(ding)，在數值上(shàng)隻與定🈲轉(zhuan)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(xiǎn)然/是個偶(ou)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(lì)，有/（0p―0）=cos（0p―0）。令0p=0°，120°240°并根(gēn)據函數/的(de)奇偶性，可(kě)求👄得♌氣隙(xì)圓♉周上a，b，c各(gè)處由轉子(zǐ)産生的磁(ci)感應強度(dù) 爲：9，從而，a b，c處(chu)各導體受(shou)到的電磁(ci)作用力爲(wei)：體的有效(xiào)長度。ab，c端💛點(dian)的導體感(gan)生的電動(dòng)勢爲：度。電(diàn)機采用整(zhěng)距繞💋組時(shí)，流經同一(yī)繞組的另(ling)一根導體(ti)的電流方(fāng)向與所在(zài)磁場方向(xiàng)同時改變(bian)✌️極性，因此(ci)，繞組一匝(za)線圈受到(dao)🌈的總電磁(cí)轉矩：Ta=繞組(zǔ)一匝線圈(quan)感生的總(zong)的反電動(dong)勢爲：因此(ci)根據轉子(zi)磁場分布(bù)和電樞電(diàn)流，以及繞(rào)組的有效(xiào)匝數，就可(ke)🌈以求得電(diàn)磁轉矩和(he)反電動勢(shi)。

　　轉子磁場(chang)分布和繞(rào)組的匝數(shù)在設計電(dian)機時已經(jīng)📞确定，電樞(shu)✏️的電流則(zé)可以通過(guò)求解電機(ji)的電路方(fāng)程獲得。

　　1.3電(diàn)機的電路(lù)方程a非換(huan)流狀态的(de)電路方程(chéng)。根據某大(da)型💚永磁無(wu)👨‍❤️‍👨刷電機的(de)觸發邏輯(ji)，在非換流(liu)狀态，電流(liú)同時流經(jing)電機的兩(liǎng)個繞組，中(zhōng)線沒有電(diàn)流。非換流(liú)狀态可以(yǐ)用以下方(fang)程組描🔞述(shù)：阻和相間(jian)互感；Uk和✊U/是(shì)電機相繞(rào)組的電壓(yā)；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(shi)。

　　b.換流狀态(tai)的電路方(fang)程。電機在(zài)換流狀态(tài)，隻有一個(ge)繞🛀組的狀(zhuang)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(qí)他換流方(fāng)式的無刷(shuā)✌️電機，采用(yong)與之💯對應(ying)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(dian)路模型與(yu)仿真分析(xī)根據以上(shàng)分析，永磁(ci)❄️無刷電❤️機(jī)的電路模(mo)型由以下(xia)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(xì)的磁🥰密。b.反(fǎn)電動勢計(jì)算環節，根(gēn)據電機的(de)位置與轉(zhuǎn)速，計算反(fǎn)電動勢。c.電(diàn)路計算環(huán)節，根據等(deng)效電路計(jì)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(cí)密計算電(diàn)磁轉矩。e.運(yun)動方程，根(gen)據電磁轉(zhuǎn)矩計算電(dian)機的速度(du)和位置。

　　永(yǒng)磁無刷電(diàn)機的電路(lu)模型根據(ju)。仿真結果(guǒ)還表明🐉：該(gāi)方法運算(suàn)效率高，大(da)大降低了(le)仿真的複(fú)雜程度☂️。本(ben)模型是🌈從(cóng)有中線的(de)無刷電機(jī)推導而來(lai)的，也适用(yòng)于不需要(yao)中線的無(wú)刷電機，還(hái)可以直接(jie)作爲多相(xiang)無刷電機(jī)的一個組(zu)成單元，因(yīn)此具有更(geng)強的适♍用(yòng)性。對多相(xiang)多極的無(wú)刷電機建(jian)模有一定(dìng)的意義。

 

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