论文步进电机新型场路结合分析方法是关于本文可作为相关专业步进电机论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文步进电机论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
摘 要：齿层比磁导法是目前步进电机电磁转矩的主要计算方法,提出了一种新型电磁转矩分析计算方法—齿层计算转矩法.首先给出步进电机齿层计算转矩的概念,同时在理论上证明了采用齿层计算转矩法计算步进电机电磁转矩的正确性,然后给出了齿层计算转矩法用于步进电机电磁转矩及其他性能分析计算的步骤,最后针对磁阻式步进电机和混合式步进电机,分别采用齿层比磁导法、齿层计算转矩法和电磁场有限元法进行对比研究.结果表明,齿层计算转矩法与现在通用的齿层比磁导法相比具有简单实用、计算精度高的特点.
关键词：步进电机；齿层计算转矩；齿层比磁导；电磁场有限元法
中图分类号：TM 383.6
文献标志码：A
文章编号：1007-449X（2018）05-0011-08
Abstract：Toothlayer specific permeability method is so far the main method for calculating of electromagnetic torque in stepping motors, a novel method for the analysis and calculation of electromagnetic torque was proposed which is called the toothlayer calculated torque （TLCT） method. The concept of TLCT was defined firstly and its correctness when used to calculate the electromagnetic torque was proved theoretically at the same time. Then the way to use the TLCT method in calculating electromagnetic torque and other performance parameters in stepping motors was described. Finally, a comparative research among the toothlayer specific permeability method, the TLCT method and the finite element method （FEM） was carried out, with results showing that the TLCT method is characterized by being simple and practical as well as high accuracy compared with the toothlayer specific permeability method.
Keywords：stepping motor； toothlayer calculated torque； toothlayer specific permeability； finite element method
0 引 言
步进电机特别是混合式步进电机具有体积小、性价比高、可靠性好、运行平稳、定位准确、易于控制的优点,自上世纪60年代问世以来,获得了工业自动化领域的青睐,并迅速发展.但是,混合式步进电机增加了轴向充磁的永磁体,使得电机中磁场呈三维分布,永磁体产生磁场与定子绕组电流产生磁场共同经由电机齿层区域形成闭合回路,使得齿层区域饱和十分严重,且由于定、转子铁心叠片之间绝缘层的磁阻较大,导致气隙和齿层的磁场沿电机轴向非均匀分布,磁路非常复杂[1-3],对其分析计算成为研究的热点和难点.
步进电机的分析计算可以采用解析法、场路结合分析方法和电磁场有限元分析方法[4].解析法计算精度不够高,难以考虑铁心饱和等影响[5]；对于混合式步进电机,三维电磁场有限元分析方法可以使计算结果达到非常高的精度[6],但每完成一次仿真计算需要耗费大量时间,在产品开发中并不具有实用性；场路结合分析方法只对电机中磁场变化最为剧烈的气隙及齿层区域磁场进行二维电磁场有限元求解,其他部分则采用磁路的方法求解[7-9],由于其计算精度相对较高、耗时少而成为步进电机设计分析的首选方法.
齿层比磁导法是一种典型的场路结合分析计算方法[10],主要包括以下4个步骤：齿层磁参量的计算[11],齿层磁参量数据库的建立,非线性等值磁网络的建立与求解[12],步进电机电磁转矩及其他性能和参数的计算.这一方法中,重点是采用电磁场有限元法,计算如图1所示的由电机定子齿、气隙和转子齿构成的齿层的磁参量（齿层磁压降、齿层磁通和齿层磁共能）,并建立齿层在不同结构尺寸下的磁参量数据库；非线性等值磁网络的建立与求解则是实现场路结合的关键.
齿层比磁导法仍然存在不足,其最为严重的不足在于电磁转矩的计算,即先通过求解非线性等值磁网络得到电机各支路磁压降和磁共能,进而得到电机整体磁共能,并将磁共能随转角的变化率作为电磁转矩的值.可见,根据电机整体磁共能求解电磁转矩涉及到一個对转角求导的过程,即使所求电机整体磁共能与实际值偏差较小,也会因经过一步求导而将误差放大.由于混合式步进电机磁场分布极为复杂,很难建立该种电机准确的非线性等值磁网络模型,因而无法准确计算电机整体磁共能,则计算所得电磁转矩与实际值相比会产生较大的偏差,导致矩角特性波形发生较为严重的畸变.
本文基于上述齿层比磁导法提出了一种步进电机新型电磁转矩计算方法—齿层计算转矩法,该方法避免了齿层比磁导法中电机整体磁共能对转角的求导,具有方法简单、计算精度高的特点.本文第2部分从理论上证明了齿层计算转矩法用于步进电机电磁转矩计算的正确性,第3部分给出了该方法用于步进电机电磁转矩计算及其他性能参数的分析计算步骤,第4部分针对磁阻式步进电机和混合式步进电机,分别采用齿层计算转矩法、齿层比磁导法及电磁场有限元法进行电磁转矩的计算比较,进一步证明了所提出的齿层计算转矩法的正确性、简便性和高计算精确性.
总结:该文是关于步进电机论文范文，为你的论文写作提供相关论文资料参考。
参考文献：
1、 一种PLC控制多轴伺服和步进电机经济方案 摘 要：随着工业自动化水平不断提高，客户对设备速度要求也越来越高。因此，很多执行机构采用伺服或步进电机进行驱动，由此导致设备制造成本越来越高。怎。
2、 政治复习五步进阶法 在高三这不到一年的备考时间里，巩固基础是极为重要的。下面我以政治为例，结合老师的建议和我个人的经验，分享我在高三阶段的政治备考方法。复习准备—。
3、 频率步进雷达与其系统实现 摘要：目前越来越多的宽频带雷达投入到空管监视领域，一次雷达经常采用CHIRP技术实现远距离探测并提高距离分辨率。采用合成技术，将一串窄带脉冲合成。
4、 步进式热处理炉燃烧控制系统设计丛 摘 要：本文通过对几种燃烧控制方式的分析比较，设计一种较为理想的步进式热处理炉燃烧控制系统，并对燃烧过程中的炉膛氧含量、炉压的控制进行进行分析、。
5、 化解职场冲突三种方法 2008年1月～2011年4月，法国电信有超过60名员工自杀，许多人留下遗书，将问题归咎于工作中的压力和痛苦。这是职场冲突造成惨痛悲剧的典型案例。