五相混合式步進電機的齒層比磁導穩(wěn)態(tài)仿真模型
時間:2008-06-11 15:47:00來源:ronggang
導語:?文章提出了一種以磁鏈為狀態(tài)變量的五相混合式步進電機仿真模型,這種模型取代電感和反電勢而直接利用電機的齒層參數(shù)進行計算
摘要:文章提出了一種以磁鏈為狀態(tài)變量的五相混合式步進電機仿真模型,這種模型取代電感和反電勢而直接利用電機的齒層參數(shù)進行計算。本文對一臺五相混合式步進電機(型號90BYG550A)進行了仿真分析,結果與實測很相近,這說明文中提出的模型是正確可靠的。作為齒層比磁導動態(tài)分析理論的基礎,本文具有重要意義。
關鍵詞:穩(wěn)態(tài)分析 混合式步進電機 齒層參數(shù) 狀態(tài)變量
1前言
步進電機的穩(wěn)態(tài)運行分析有很重要的意義。通過穩(wěn)態(tài)分析,可以尋找提高牽出轉矩,減小轉矩脈動,降低電機溫升的途徑,可以以穩(wěn)態(tài)性能為目標函數(shù)來進行優(yōu)化設計。
很多文獻對步進電機的穩(wěn)態(tài)性能進行了仿真分析[1-3]。歸納起來,采用的方法基本是,將電機繞組滿足的方程
v=ri+pψ (1)
轉化為 v=ri+Lpi+e (2)
從而以電流工作為狀態(tài)變量來進行分析。式中p=d/dt。(2)式中的電感L和反電勢e可以通過實驗測出來。實際上,電機運行時的磁路是非線性的,因此這種方法是不準確的。另外,電感和反電勢的精確值在電機造出來以前不容易獲得。
與上面的方法不同,本文提出了一種仿真模型,直接以(1)式中穿過繞組的磁鏈ψ為狀態(tài)變量,將一個穩(wěn)態(tài)周期分解成很多離散的點,只需要利用電機的結構尺寸,就可在這些點上用齒層比磁導法求出磁鏈ψ,然后解方程(1)求出電流并進一步求出輸出轉矩等靜態(tài)特性。
本文提出了完整的數(shù)學模型,對模型中的幾個重要參數(shù)進行了討論,最后對一臺型號為90BYG550A的五相混合式步進電機進行了仿真分析。結果與實測很接近,證明方法正確。
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