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建立三相混合式步進(jìn)振動(dòng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，是本文中的次重點(diǎn)章節(jié)。本章首先針對(duì)三相混合式步進(jìn)振動(dòng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立三相混合式步進(jìn)振動(dòng)電機(jī)的磁網(wǎng)絡(luò)模型，并推導(dǎo)其數(shù)學(xué)模型，然后根據(jù)電壓公式和轉(zhuǎn)矩公式等建立其虛真數(shù)學(xué)模型以及狀態(tài)空間方程式。振動(dòng)電機(jī)是基于電磁感應(yīng)原理而設(shè)計(jì)的執(zhí)行裝置，由于其定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙比較小，因此其飽和非線性也比較嚴(yán)重。振動(dòng)電機(jī)包含軸向和徑向兩種磁路，因此，在其數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行控制，對(duì)提高電機(jī)受控系統(tǒng)的控制性能是個(gè)很好的選擇。 混合式步進(jìn)振動(dòng)電機(jī)與反應(yīng)式和感應(yīng)式步進(jìn)振動(dòng)電機(jī)相比，其至大的特點(diǎn)之一是轉(zhuǎn)子為永磁體，其二是除了電機(jī)轉(zhuǎn)子表面有很多的齒之外，其每個(gè)定子極上也有齒距角與轉(zhuǎn)子齒距角大小相等的齒分布。三相混合式步進(jìn)振動(dòng)電機(jī)的勵(lì)磁源包括徑向勵(lì)磁源以及軸向勵(lì)磁源，磁路即包含徑向磁路，也有軸向磁路，而結(jié)合二相混合式步進(jìn)振動(dòng)電機(jī)的剖視圖3-1可以知道，其定轉(zhuǎn)子之間的氣隙不大，勵(lì)磁后的磁飽和等現(xiàn)象將比較嚴(yán)重，因此，對(duì)于三相混合式步進(jìn)振動(dòng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型的建立，需要做出一些理想化的假設(shè)。 　　從上世紀(jì)70年代以來(lái)，對(duì)于步進(jìn)振動(dòng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型研究分析和步進(jìn)振動(dòng)電機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算已經(jīng)比較成熟，其常用的方法有氣隙比磁導(dǎo)法、齒層比磁導(dǎo)法等，而后者則是步進(jìn)振動(dòng)電機(jī)在工程計(jì)算以及研究分析時(shí)比較常用的一種方法。由于氣隙比磁導(dǎo)法首先假定了電機(jī)鐵芯各部分中的磁密都是均勻分布，并且定子和轉(zhuǎn)子鐵芯分別為等磁勢(shì)面，而在實(shí)際中，混合式振動(dòng)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子鐵芯表面都有齒槽，齒部分的磁場(chǎng)密度經(jīng)常處于飽和狀態(tài)，因此采用氣隙比磁導(dǎo)法建立的數(shù)學(xué)模型的誤差較大。與氣隙比磁導(dǎo)法相比，振動(dòng)電機(jī)的齒層比磁導(dǎo)法則是定義一個(gè)齒距范圍內(nèi)的單位鐵芯長(zhǎng)度為一個(gè)齒層單元，并且將定、轉(zhuǎn)子齒根后一倍處的平行線作為等位線，在不同的定、轉(zhuǎn)子齒的相對(duì)位置下取不同的飽和程度進(jìn)行局部場(chǎng)域的求解，因此齒層比磁導(dǎo)不僅和位置相關(guān)，還和齒層磁壓降有關(guān)，其充分考慮了定轉(zhuǎn)子齒內(nèi)磁場(chǎng)分布的不均勻性以及磁化曲線的非線性，可以比較準(zhǔn)確的反映出振動(dòng)電機(jī)定轉(zhuǎn)子齒層內(nèi)的磁場(chǎng)分布。 文章轉(zhuǎn)自：http://www.zhendongshai.net.cn，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

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