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1、微电机2010年第43卷第10期永磁直流力矩电机的阻尼和阻尼系数计算张文海(成都精密电机厂,成都610500)中图分类号:TM3596文献标志码:A文章编号:10016848(2010)10010802阻()。1关于永磁直流力矩电机的阻尼其实,两种解释是一回事,就叫阻尼系数。只阻尼是运动系统与速度有关的反作用力矩。运是粘性阻尼系数强调了与速度的关系,而阻尼动加速度越大,反作用力矩也越大,阻尼则越大,系数谈的是阻尼效应的程度,如果没有速度增量因此这个与速度有关的反作用力矩,又可称阻尼力,也就没有阻尼效应。由式(2)可以看出:阻尼矩。阻尼是
2、保证运动系统稳定工作的重要条件,如系数就是直流电动机单位转速反电势产生的阻尼力果系统发生振荡,阻尼力矩可将振荡很快抑止下来。矩大小。因Ke/Ra表示电机单位转速反电势产生的直流电动机在运行时,既是一台电动机,也是一台电流Ie,Ke/Ra再乘以转矩灵敏度Kt,所以说阻尼发电机。是电动机,它产生的驱动力矩使电机获得系数就是电机单位转速产生的阻尼力矩。而转矩灵加速度;是发电机,它产生的阻滞力矩使电动机减敏度Kt=955Ke,故式(2)可简化为式(3):2速,加速度越大,反电势产生的阻滞力矩也越大。KD=955Ke/Ra(3)当电动机没有加速度时,二者则平衡相等,使电机还可将式(2
3、)简化成式(4),稳定运行在某一转速下。这个阻滞力矩,具有阻尼KD=Ts/n0(4)性质,且是反电势产生的,所以说它是反电势产生无论式(2)、式(3)还是式(4),其计算结果是的阻尼力矩。直流力矩电机的阻尼,则主要指反电一样的,只是式(4)计算结果稍小,因峰值堵转时,势产生的阻尼力矩。另外,直流力矩电动机的阻尼,大多电机已处于电流堵转转矩特性曲线的弯曲段,还包括铁心损耗产生的阻尼力矩,因铁耗也与速度转矩Ts稍小,所以计算值KD也稍小。有关,电机运动速度越大,铁损中的涡流和磁滞也3阻尼系数的计算举例越大,产生的阻尼力矩也越大。但铁损产生的阻尼#力矩在总阻尼力矩中占的比例很小,
4、只占了3%~下面是一台430机座号的永磁直流力矩电动机5%,所以可以忽略不计。实测的相关数据:U0=70V,I0=036A,n0=294r/min,Is=275A,Ts=617Nm,Ra=2直流力矩电机的阻尼系数252直流电动机的阻尼系数,GB/T290026-1994反电势系数Ke,电工术语控制电机中有两种解释:对于永磁直流Ke=(U0-I0Ra)/n0=(70-036252)/294-1力矩电动机,称粘性阻尼系数。解释为:电机粘性=235(V/(rmin))阻尼系数D,是电机转速增加,引起转矩下降转矩灵敏度Kt,T的度量,表示为:Kt=
5、955Ke=955235=224(Nm/A)D=
6、T/
7、(1)用式(2)计算阻尼系数KD,对于直流伺服电动机,称阻尼系数,解释为:KD=KeKt/Ra=235224/252=2089(N-1阻尼系数KD,是电机阻尼效应的程度。表示为:m/(rmin))KD=KeKt/Ra(2)用式(3)计算阻尼系数KD,-12式中,Ke为反电势系数(V/(rmin));Kt为转KD=955Ke2/Ra=955235/252=2093-1矩灵敏度,又称转矩常数(Nm/A);Ra为电枢电(Nm/(rmin))收稿日期:201001251
8、08永磁直流力矩电机的阻尼和阻尼系数计算张文海用式(4)计算阻尼系数KD,4结语KD=Ts/n0=617/294=2099(Nm/(r-1min))直流力矩电动机常工作于伺服控制系统中,阻三种计算结果近似相等,说明三个公式均正确。尼系数的大小常反映系统是否稳定。如果阻尼系数这台电机峰值堵转转矩特性曲线没有下弯,所以用太小,还必须另加阻尼。阻尼系数计算的几个公式,式(4)计算结果没有变小。则为计算直流力矩电机计算阻尼系数提供了方便。(上接第107页)磁谱测试方法是简单和正确的。[5]汤仕平,吕云熙电磁兼容自动测试软件开发平台及其应用[J].安全与电磁兼容,200
9、5(04):58-61.参考文献[6]QinYu,汤姆斯W.福尔摩斯.KrishnaNaishadhamRFEquivalentCircuitModelingofFerritecoreInductorsandCharacterizationof[1]邱扬,鬲莉等电感器磁芯材料特性的参数分析法[J].电子coreMateria[J].IEEETransactionsonElectromagneticCompatibil元器件应用,2003(2):59-61.ity,2002,44(
