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    电动推杆数学模型、特性和参数

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    点击次数:更新时间:2018-05-04 17:05:52

     电动推杆数学模型?基本特性和主要参数,阐述了电机各个物理量之间的函数关系?这里给出的定量关系,可作为电磁设计计算和研究分析的基础?同时,为电机设计方案选择提供一种依据?首先讨论忽略绕组电感的简化模型和基本特性,然后,讨论计及绕组电感的模型和基本特性,并给出它们之间的关系?提供可用于工程设计和分析研究的电动推杆基本特性和主要参数简洁计算方法?4.1电动推杆简化模型和基本特性

      在本节中,由若干基本假设条件,基于电动推杆简化模型和基本等效电路,分析得到关于电动推杆机械特性的通用公式和主要参数?然后,分别分析各种绕组工作方式下的特性与参数?并提出以阻尼系数D作为它们的比较判据?主要目的是对各种绕组工作方式进行比较,它也是讨论计及绕组电感的模型和基本特性计算的基础?

      这里的简化模型是忽略了绕组电感的模型,给出的基本特性计算公式可直接用于低电感的(例如无槽结构的)或工作于低速的电动推杆计算,它们的绕组时间常数比换相周期小许多的情况4.1.1基本假设和简化模型基本等效电路的封路

      为了方便定量分析,又能够突出问题的主要方面,作如下基本假设

      1)不考虑绕组电感和互感,不考虑电流变化的过渡过程?

      实际上电感的存在影响到电流波形的上升边沿和下降边沿,以及换相时刻的感应脉冲它们对电机的平均转矩影响是第二位的?因为在一个状态角前后时刻对应的电流上升边沿和下降边沿瞬间转矩/电流系数是较低的?对于工作在低速的电机,当这个电时间常数比一个状态角要小许多时,电流变化的过渡过程可以忽略?

      2)不考虑电枢反应对气隙磁场的影响?出下

      3)不考虑转子的感应电流效应?

      4)功率开关用其等效电路代替?

      5)不考虑转子的转速波动

      现代无刷电机驱动功率桥大多采用 MOSFET或IGBT,它们导通时管压降u的伏安特性可以近似以下式表示

    ug=N(△U+iRg)

    式中,△U是一个管压降的恒定部分;R是等效电阻;N是串联的开关数,非桥式半波电路取N=1,桥式全波电路取N=2?对电动推杆特性的研究可以按从特殊到一般,也可以从一般到特殊进行,这里我们按后一思路,抽象为对一个状态下的基本等效电路的分析,得到表征无刷电机基本特性的统

      公式和主要参数,然后推导得出几种常用的绕组连接?导通方式的参数计算?

      无论无刷电机采用什么样的结构?什么样的绕组形式,在一个工作周期内总是可以划分为若干个对称的状态角,我们只考察它的一个状态角内的一个等效电路就有足够的代表性了?这样,我们可以将各种不同结构?不同绕组形式无刷电机的运行特性研究抽象为对于个状态角下的基本等效电路的研究?在这个简化模型的基本等效电路中电机的多相绕组可简化为一个等效电阻Rq和一个等效反电动势Eq的串联,它以等效电压U供电,如图4-1所示?这里考虑了功率开关及其等效电路,当外电源施加直流母线电压为u,等效供电电压U和等效电阻R?q表示为

    U=u-N△U

    Req=rm+Nrg

    式中,rn为绕组的电阻?

    一个状态角下简化模型的基本等效电路

    一个状态角下简化模型的基本等效电路



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