永(yǒng)磁無刷(shuā)百🔞度色导🚩電機的(de)建模與(yǔ)仿真分(fen)析

  

    1 無(wú)刷電機(ji) 的建模(mo)各變量(liàng)的正方(fāng)向與坐(zuo)标原點(diǎn)爲突出(chū)模型的(de)原理，在(zai)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(dui)稱，可按(an)集中繞(rào)組處理(lǐ)，極對數(shù)p=1電機磁(ci)場各向(xiang)同性，可(ke)以不考(kǎo)慮磁場(chang)✍️飽和；暫(zan)不考慮(lǜ)電樞🐆反(fan)應對氣(qì)🛀🏻隙磁場(chǎng)的影響(xiǎng)。

　　無刷電(diàn)機的控(kong)制與電(diàn)機的位(wei)置、各狀(zhuàng)态變量(liàng)密切👣相(xiàng)關👅，爲分(fen)析方便(biàn)，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(tui)）b繞組ax的(de)🌂a端導體(ti)所在位(wèi)置爲氣(qi)隙圓周(zhou)坐标原(yuán)點（9p=0）；轉子(zǐ)磁場的(de)N極軸線(xiàn)與氣隙(xi)圓周坐(zuo)标原⛹🏻‍♀️點(diǎn)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(zhen)轉動爲(wei)正✨向轉(zhuan)動。

　　在此(cǐ)規定條(tiao)件下，電(diàn)機繞組(zu)沿氣隙(xi)圓周展(zhǎn)開，各狀(zhuang)态變量(liang)方向與(yǔ)轉子位(wèi)置如所(suo)示。

　　如所(suo)示，以9表(biao)示氣隙(xi)圓周上(shang)某點的(de)坐标位(wèi)置，以9表(biǎo)示🌈轉子(zi)相對于(yú)原始位(wèi)置的角(jiao)位移，則(ze)轉子在(zai)氣隙圓(yuan)周9處産(chǎn)生的磁(ci)感應強(qiang)度Br（9p，0）=Bm/（0p―9），Bm是磁(cí)密的幅(fu)值；/（9一0）是(shì)轉子磁(ci)密的分(fen)布函數(shù)，函📐數/的(de)形⛷️式由(yóu)電♈機的(de)結構決(jué)🙇🏻定，在數(shù)值上隻(zhī)與定轉(zhuǎn)子相對(dui)位置（9p―9）有(yǒu)關。同時(shí)由于電(diàn)機結構(gòu)的對稱(chēng)性，顯然(ran)/是個偶(ǒu)函數。以(yǐ)極對數(shu)P=1，轉📧子磁(ci)場按正(zheng)弦分布(bu)的電機(ji)爲例，有(yǒu)/（0p―0）=cos（0p―0）。令0p=0°，120°240°并根(gēn)據函數(shù)/的奇偶(ou)性，可求(qiu)得🥰氣隙(xi)圓周上(shang)a，b，c各處由(yóu)轉子産(chan)生的磁(ci)感應強(qiang)度 爲：9，從(cóng)而，a b，c處各(gè)導體受(shòu)到的電(diàn)磁作用(yòng)力爲：體(tǐ)的有效(xiao)‼️長度。ab，c端(duān)點的導(dǎo)體感生(shēng)的電動(dong)勢爲：度(du)。電機采(cǎi)用整距(jù)繞組時(shi)，流經同(tóng)一繞組(zu)的另一(yi)根導體(tǐ)的電流(liú)方向與(yǔ)所在磁(ci)場方向(xiang)同時改(gǎi)變極性(xing)，因此，繞(rào)組一匝(zā)線圈受(shòu)到的總(zǒng)電磁🍓轉(zhuǎn)矩：Ta=繞組(zǔ)一匝線(xian)圈感生(sheng)的總的(de)反電動(dong)勢爲：因(yīn)此根據(ju)轉子磁(cí)場分布(bu)和電樞(shu)電流，以(yi)及繞組(zǔ)的有效(xiao)匝數，就(jiu)可以求(qiú)得電磁(cí)轉矩和(hé)反電動(dòng)勢。

　　轉子(zi)磁場分(fen)布和繞(rao)組的匝(zā)數在設(she)計電機(ji)時已經(jīng)💃🏻确🔅定，電(diàn)樞的電(diàn)流則可(kě)以通過(guo)求解電(diàn)機的電(dian)路方程(chéng)獲得。

　　1.3電(dian)機的電(dian)路方程(cheng)a非換流(liú)狀态的(de)電路方(fang)程。根據(ju)某大型(xíng)永磁無(wu)刷電機(jī)的觸發(fa)邏輯，在(zai)非換流(liú)狀态，電(dian)流同時(shi)流經電(diàn)機的兩(liǎng)個繞組(zu)，中線沒(méi)有電流(liú)。非換流(liu)狀态可(kě)以用以(yi)下方程(cheng)組描述(shù)：阻和相(xiang)間互感(gan)；Uk和U/是電(dian)機相繞(rào)組的電(diàn)壓；U是中(zhong)線的電(dian)壓；ek和e/是(shi)電機各(gè)相繞組(zu)的反電(dian)雲力勢(shì)。

　　b.換流狀(zhuang)态的電(diàn)路方程(cheng)。電機在(zài)換流狀(zhuàng)态，隻有(yǒu)一個繞(rao)🏃🏻組的狀(zhuàng)🏃🏻态發生(sheng)變化，因(yīn)此可以(yi)用以下(xià)方程描(miao)述：據觸(chu)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(cǎi)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(xíng)。

　　1.4電機的(de)運動方(fang)程尼系(xi)數。

　　2無刷(shua)電機的(de)電路模(mó)型與仿(páng)真分析(xi)根據以(yi)上分析(xī)，永磁無(wú)刷電機(ji)的電路(lù)模型由(you)以下5部(bu)分構成(cheng)，如所🐆示(shi)……磁密分(fèn)布函數(shu)，根據電(diàn)機的位(wei)置計算(suan)氣隙的(de)磁密。b.反(fan)電動勢(shì)計算環(huán)節✊，根據(ju)電機的(de)位置與(yu)轉速，計(ji)算反電(dian)動勢。c.電(dian)路計🌈算(suàn)環節，根(gēn)據等效(xiào)電路計(ji)算各相(xiang)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(dian)磁轉矩(ju)。e.運動方(fāng)程，根據(jù)電磁轉(zhuan)矩計算(suan)電機的(de)速度和(he)位置。

　　永(yǒng)磁無刷(shua)電機的(de)電路模(mó)型根據(ju)。仿真結(jié)果還表(biao)明：該方(fang)法運算(suan)效率高(gao)，大大降(jiàng)低了仿(páng)真的複(fu)雜程度(dù)。本模型(xíng)是從有(you)中線♊的(de)無🌈刷電(dian)機推導(dao)而來的(de)，也适⭐用(yong)于不需(xū)要中線(xian)的無刷(shua)電機，還(hái)可以直(zhi)接作爲(wei)多相無(wú)刷電機(ji)的一個(gè)組成單(dān)元❄️，因此(ci)具有更(gèng)強的适(shi)用性。對(duì)多相多(duō)極的無(wú)刷電機(jī)建模有(yǒu)一定的(de)意義。

 

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