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2.执行器复刻 之 单叠绕组参数+电机磁场和电枢反应

程序员文章站 2022-07-14 16:28:47
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上面说完了单叠绕组的绕法,下面说说他的几个参数:


单叠绕组参数


1.节距:元件有效边跨过的槽数:
  前面说过一个线圈只有一对平行的边可以切割磁感线,有效,并且这对线嵌入铁心槽内
  节距就是两根线所在槽之间相差的数
2.极距:相邻两个主磁极的轴线沿电枢表面的距离:
  τ = Dπ / 2p ;D是电枢直径,p是主磁极对数
  解释:主磁极成对出现,并且对称,那么每一对都是隔着180,如果p = 1,距离就是电枢表面周长/2
  以此类推,p = 2就是十字形的分布...
3.第一节距y1 :同一元件有效边在电枢表面的距离
4.第二节距y2:连接在同一换向片上两个线圈,第一个下和第二个的上边在电枢表面的距离
5.合成节距y:y = y1-y2  即连接在同一换向片上两个线圈对应边之间的距离

同一主磁极下的线圈串联成一条支路,支路对数a = p =b
b为电刷对数

解释:每个主磁极对应一条支路,那支路对数自然等于 主磁极对数
电刷个数和主磁极保持相同,所以也是一样的

电枢电路Ia = 各支路电流ia之和,所以Ia = 2a ia

因为a是对数,2a是个数,串联求和显然是直接相加


电机磁场和电枢反应


一个电机内存在两个磁场:磁极磁场,电枢磁场

磁极磁场就是主磁极产生的磁场,正常来说就是从N到S,贯穿整个电枢

电枢磁场就是线圈绕组上的电路产生的磁场,穿过部分电枢

下面是一组特殊情况下的磁感线:

当磁极磁场的物理中性面(线圈平面和磁场垂直)和几何中性面(相邻磁极间的几何对称面)重合时:
2.执行器复刻 之 单叠绕组参数+电机磁场和电枢反应

1.当电刷位于几何中性面时,对于p对主磁极的电机,两磁场磁感线夹角 90/p 
2.定义电角度:电角度 = 角度×主磁极对数 = Pθ

以上得出结论:直流电机中,电角度恒定:90度

解释1.:因为主磁极出现总是成对且对称,且NS相邻分布,所以p = 2时就是十字型,磁感线都是从N到S,所以磁感线是成45度
2.执行器复刻 之 单叠绕组参数+电机磁场和电枢反应


圆柱面磁场的力矩


对下面的这个图,我们能看出周期为360度 力矩T=Ksinθ

如果p = 2,这个周期就变成360 /2 了,因为两对NS,所以只需要半圈,就会与另外一个N或者S顶替本来的位子 力矩T = K sin(2θ)
2.执行器复刻 之 单叠绕组参数+电机磁场和电枢反应
以此类推:

T = K sin ( Pθ )

那由上面的结论:直流电机 Pθ =90度
所以得到新的结论:直流电机电磁转矩:T = K

====>得到我们前面说的直流电机有点:直流电机的转矩大


电枢反应


气隙磁场:是前面说的磁极磁场和电枢磁场的合成,显然,方向应该是朝着右下方的,显然和竖直状态的磁极磁场大小方向不同,这就叫电枢反应

1.磁场扭斜

因为气隙磁场物理中性面逆着旋转方向,物理中性面和几何中性面不再重合

2.去磁作用

半个极下的磁场增加,另外半个磁场减小

由于磁路接近饱和,所以磁通的增加小于磁通的减小,所以总磁通减小

比如我们上面说的,气隙磁场朝着右下偏转,所以右下角和左上角的磁通增加,剩下的减小
(不是标准的十字分为四块,十字逆时针旋转一定角度,分为四块)