[發(fā)明專利]一種電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的耦合方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910898279.2
• 申請(qǐng)日: 2019-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN110686812B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藺道深;諶鴻強(qiáng);鄭海峰;王愛國(guó);鄭靜;賈曉艷;郭穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司;上海添唯認(rèn)證技術(shù)有限公司;上海電器設(shè)備檢測(cè)所有限公司
• 主分類號(hào): G01L3/04
• 分類號(hào): G01L3/04
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊;柏子雵

1.一種電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的耦合方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、搭建用于形成大小穩(wěn)定可控的電磁場(chǎng)的直流勵(lì)磁回路，直流勵(lì)磁回路包括連接成回路的直流電源、可調(diào)電阻和勵(lì)磁繞組，勵(lì)磁繞組繞制在勵(lì)磁鐵芯上；在電機(jī)的輸出軸上周向均勻固定有p對(duì)條形銜鐵，在輸出軸帶動(dòng)條形銜鐵旋轉(zhuǎn)的過程中，每個(gè)條形銜鐵經(jīng)過勵(lì)磁鐵芯端面時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)波峰的耦合力矩；輸出軸旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生2p個(gè)力矩波峰；

步驟2、借助力矩傳感器測(cè)出被測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)系數(shù)K，波動(dòng)幅值ΔT及轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)頻率f；

步驟3、建立勵(lì)磁回路基本參數(shù)與條形銜鐵所受耦合力矩的基本關(guān)系式，包括以下步驟：

步驟301、確定勵(lì)磁電流：勵(lì)磁電流由外加電壓E和勵(lì)磁繞組的線圈電阻R_a產(chǎn)生，勵(lì)磁繞組的匝數(shù)為N，電流I_a恒定，大小由可調(diào)電阻R_L調(diào)整，無感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，有：

步驟302、確定勵(lì)磁鐵芯基本參數(shù)：無磁滯和渦流損耗；

步驟303、確定主磁通：輸出軸旋轉(zhuǎn)過程中，條形銜鐵靠近勵(lì)磁鐵芯時(shí)電磁力增大，但勵(lì)磁電流不變；輸出軸平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速為n，r₁為條形銜鐵端面到輸出軸中心的距離，r₂為勵(lì)磁鐵芯端面到輸出軸中心的距離，則主磁路磁通為：

式中，L為勵(lì)磁鐵芯總長(zhǎng)，S為勵(lì)磁鐵芯截面積，μ₁為勵(lì)磁鐵芯的磁導(dǎo)率，μ₀為真空磁導(dǎo)率；

步驟304、確定氣隙磁阻：以條形銜鐵正對(duì)勵(lì)磁鐵芯端面作為初始位置，磁極對(duì)數(shù)為p，輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度為θ，氣隙磁阻R_δ按下式計(jì)算：

式中，S_δ是磁極端面處的截面積，δ為氣隙在磁路上的長(zhǎng)度，d為銜鐵寬度；

步驟305、加于氣隙上的全部勢(shì)能按下式產(chǎn)生扭矩，扭矩T計(jì)算式如下：

步驟4、根據(jù)所需耦合力矩，依據(jù)步驟3建立的勵(lì)磁回路基本參數(shù)與條形銜鐵所受耦合力矩的基本關(guān)系式確定勵(lì)磁回路基本參數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的耦合方法，其特征在于，所述步驟2包括以下步驟：

步驟201、讓被測(cè)電機(jī)工作在額定電流下的輸出最大轉(zhuǎn)矩，控制電機(jī)運(yùn)行在最低轉(zhuǎn)速下，用轉(zhuǎn)矩傳感器記錄電機(jī)在運(yùn)行一周時(shí)的轉(zhuǎn)矩，記錄波峰個(gè)數(shù)、最大轉(zhuǎn)矩T_max和最小轉(zhuǎn)矩T_min，波峰個(gè)數(shù)即為轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)頻率f；

步驟202、計(jì)算轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)系數(shù)K；

步驟203、根據(jù)被測(cè)電機(jī)某一工作狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速n及實(shí)際輸出功率P，確定所需輸出力矩波動(dòng)幅值，即為所需耦合力矩的波動(dòng)幅值ΔT：

3.如權(quán)利要求1所述的一種電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的耦合方法，其特征在于，所述步驟4包括以下步驟：

步驟401、根據(jù)所述步驟305建立的耦合轉(zhuǎn)矩計(jì)算式及所述步驟2得到的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的波動(dòng)幅值ΔT求出勵(lì)磁回路所需磁通

步驟402、根據(jù)勵(lì)磁回路所需磁通求出勵(lì)磁回路的勵(lì)磁電流大小I_a：

步驟403、根據(jù)勵(lì)磁電流大小I_a調(diào)節(jié)可調(diào)電阻的阻值R_L：