微電(diàn)机杯型转子中的功率损耗

设计分(fēn)析微電(diàn)机杯型转子中的功率损耗钟思正（湖(hú)北工业大學(xué)，湖(hú)北武汉430068）当電(diàn)流Jds在导體(tǐ)中流过，导體(tǐ)的截面尺寸遠(yuǎn)小(xiǎo)于其長(cháng)度，若设距考察点的距离為(wèi)r，则其值：交流伺服電(diàn)动机有(yǒu)两个铁磁材料制成的定子和一个铝质的杯形转子。气隙中的磁场在電(diàn)机的不同工作状态式（4）、（5）的解给出图中I、、三个部分(fēn)矢位的综合表达式為(wèi)：。

　　这里，由矢位的定义B=rotA，可(kě)得：（下转第34页）微電(diàn)机杯型转子中的功率损耗转子中磁位函数的表达式，根据边界条件定出积分(fēn)常数，确定磁位函数。再写出转子中的功率损耗表达式，最后导得杯型转子在旋转磁场时损耗与脉振磁场时损耗的关系，从而可(kě)由后者算出前者。

　　交流伺服電(diàn)动机和交流测速发電(diàn)机都具有(yǒu)杯型转子的结构，杯型转子多(duō)為(wèi)铸铝或铜，均為(wèi)非磁性材料，其中损耗占较大比例，值得深入研究。

　　在非磁性（線(xiàn)性）介质中，若已知其中電(diàn)流密度j的分(fēn)布，则由電(diàn)流产生的磁感应强度B可(kě)以借助辅助矢量A（称磁位矢量）计算，它满足下式：于是磁感应强度B可(kě)据磁感应强度線(xiàn)的连续性：divB= 0求出，或由磁位矢量的同一性divrotA=0算出。如给定電(diàn)流密度J的分(fēn)布，则磁位矢量A的值可(kě)以根据下述公式算出：下，从不移动的交变磁场到椭圆或圆形旋转磁场。今在電(diàn)机轴向中部垂直剖视（图中xoz平面）。

　　杯型转子微電(diàn)机计算用(yòng)图设電(diàn)机定子绕组无限薄，具有(yǒu)面電(diàn)流密度為(wèi)Jl（沿y轴方向）定子中的線(xiàn)负载在其表面形成随时间交变的驻波。根据符号法，可(kě)将其表示為(wèi)：据磁矢位函数与線(xiàn)電(diàn)流密度的关系再将式（3）代入普阿松方程中，可(kě)得到：考虑到欧姆定律J=7E对载流转子，有(yǒu)：无位置传感器无刷直流電(diàn)机稳定运行控制34 SPEEDCOMP電(diàn)压和斜波振荡器进行比较产生PWM占空比，进行PWM脉宽调制控制，该斜波振荡器产生1.7 ~3.9V的锯齿波，由一个1.7V的箝位二极管进行锯齿波下降箝位，频率由接地電(diàn)容Ct确定：通过由反電(diàn)势采样、压控晶振和换相控制共同组成PIL锁相环，保证了電(diàn)机的稳定运行。

　　表1是電(diàn)机正常旋转一周六个开关功率管的驱动状态，而开关管的导通触发时钟则是由压控晶振VCO的振荡频率提供的。

　　表状态输出输入采样2.5需要保证PWM速度正常工作采用(yòng)PWM工作方式能(néng)实现无级平滑调速，PWM调速直接影响了電(diàn)机的稳定运行。

　　同样以ML4425為(wèi)例，控制方法有(yǒu)：一是利用(yòng)10kn的可(kě)调電(diàn)位器连接在Vre：和GND之间，将可(kě)调端连接SPEEDSET端，调整電(diàn)位器进行速度控制；二是加数模转换器DACs后，利用(yòng)微处理(lǐ)器进行速度控制。

　　速度控制环补偿连接如所示。来自SPEEDSET脚速度设定信号和来自SPEEDFB脚速度反馈信号通过误差放大器进行比较、放大，输出電(diàn)压到SPEEDCOMP脚，该電(diàn)压被3.9V的上拉箝位二极管和一个1.7V的下拉箝位二极管同时作用(yòng)，箝位在1~4.6V之间，保护速度控制环不会太“紧”。

　　（上接第21页）强度的法向分(fēn)量值相等而磁感应强度的切向分(fēn)量值相為(wèi)零。

　　转子中的電(diàn)流密度由下式确定：：=7E=-借助波印廷矢量，可(kě)写出转子中的功率损耗表达式為(wèi)：根据这一矢量在z=时的值算得z=+d时的值。

　　由于磁场旋转时，其极大值依次经过转子圆周之各4相与C相端電(diàn)压波形。4相上、下桥臂驱动波形4结束语由以上分(fēn)析可(kě)知，要保持无位置传感器无刷直流電(diàn)机在起动、运行、过载等状态下稳定运行，就必须要保证压控晶振产生合适的工作频率，采用(yòng)合适的起动过程，PLL锁相环网络及PWM速度反馈网络的正常工作。