汽車電子學(xué)-執(zhí)行器-鐘再敏-文庫(kù)吧
2025-02-17 17:57 本頁(yè)面
【正文】 執(zhí)行器 1. 車用執(zhí)行器概述 2. 常見(jiàn)車用執(zhí)行元件特點(diǎn) 3. 機(jī)電式執(zhí)行器 4. 液壓式執(zhí)行器 5. 氣動(dòng)式執(zhí)行器 13 機(jī)電式執(zhí)行器 ? 執(zhí)行元件包括能量轉(zhuǎn)換元件和機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分。能量轉(zhuǎn)換元件先將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再由機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)形式，再帶動(dòng)過(guò)程對(duì)象運(yùn)動(dòng)。 ? 電動(dòng)機(jī)是被廣泛使用的一種將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置，是執(zhí)行指令運(yùn)動(dòng)的電氣執(zhí)行元件。 ? 電動(dòng)執(zhí)行器中較為常見(jiàn)的電動(dòng)機(jī)主要分為直流電機(jī)和交流電機(jī)兩類，直流電機(jī)中包括步進(jìn)電機(jī)、直流永磁電機(jī)、直線電機(jī)等，交流電機(jī)包括三相異步電機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)和永磁同步電機(jī)等。 ? 為了加大輸出轉(zhuǎn)矩或力，電動(dòng)機(jī)的輸出軸都連有減速機(jī)構(gòu)，一般有蝸輪蝸桿、絲杠螺母、行星齒輪和直齒輪等。并且，這些機(jī)械機(jī)構(gòu)正越來(lái)越多的與電動(dòng)機(jī)整合在一起，形成一種機(jī)電一體化執(zhí)行器件。 14 機(jī)電式執(zhí)行器 ? 電動(dòng)機(jī)是被廣泛使用的一種將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置，是執(zhí)行指令運(yùn)動(dòng)的電氣執(zhí)行元件。 ? 電動(dòng)執(zhí)行器中較為常見(jiàn)的電動(dòng)機(jī)主要分為直流電機(jī)和交流電機(jī)兩類，直流電機(jī)中包括步進(jìn)電機(jī)、直流永磁電機(jī)、直線電機(jī)等，交流電機(jī)包括三相異步電機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)和永磁同步電機(jī)等。 ? 為了加大輸出轉(zhuǎn)矩或力，電動(dòng)機(jī)的輸出軸都連有減速機(jī)構(gòu)，一般有蝸輪蝸桿、絲杠螺母、行星齒輪和直齒輪等。并且，這些機(jī)械機(jī)構(gòu)正越來(lái)越多的與電動(dòng)機(jī)整合在一起，形成一種機(jī)電一體化執(zhí)行器件。 機(jī)電式執(zhí)行器的組成 15 ? 電磁式執(zhí)行器 1：直流電磁閥 電磁力的計(jì)算公式為 , 機(jī)電式執(zhí)行器 16 機(jī)電式執(zhí)行器 17 機(jī)電式執(zhí)行器 18 ? 電磁式執(zhí)行器 2：直流電動(dòng)機(jī) 機(jī)電式執(zhí)行器 電機(jī)的靜態(tài)特性可以表達(dá)為 19 ? 電磁式執(zhí)行器 2：直流電動(dòng)機(jī) 機(jī)電式執(zhí)行器 電機(jī)的靜態(tài)特性可以表達(dá)為 ?????????????zcKIKMMMKUURIUViii?120 機(jī)電式執(zhí)行器 定義如下特征量 : 理想怠速 (I=0) 怠速 (M=0) 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 (ω =0) 進(jìn)而得到機(jī)械特性曲線 : 或者 KUa1??0? Va MRUKM ??? 1 ????????????VaVa MMMM1?????????? ??ao MM1??10 URKKV ???? ?機(jī)電式執(zhí)行器 輸入電功率 輸出機(jī)械功率 電機(jī)工作效率 IUP ?? 11 ???????? ??????aMMMMP 102 ??)()()(12VaVaaMMMMMMMMPP?????????22 ? 機(jī)械特性曲線 機(jī)電式執(zhí)行器 23 ? 機(jī)械特性曲線 機(jī)電式執(zhí)行器 24 在對(duì)永磁同步電機(jī)的控制中，由德國(guó)工程師 Blaschke在 1971年提出矢量控制理論是目前最成熟高性能的控制技術(shù)。永磁同步電機(jī)的矢量控制就是對(duì)定子電流矢量相位和幅值的控制。通過(guò)坐標(biāo)變換，將 ABC三相交流量變換到 dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系得到轉(zhuǎn)矩電流和勵(lì)磁電流分量，從而實(shí)現(xiàn)靜態(tài)解耦控制。 機(jī)電式執(zhí)行器 PMSM的控制 ABC三相靜止坐標(biāo)系的模型 RARBRCiAiBiCuAuBuCp ψAp ψBp ψC1230 0 si n( )0 0 si n( 2 / 3 )0 0 si n( 4 / 3 )A s AB s B n rC s Cu R p L iu R p L iu R p L i?? ? ? ?????? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?OABCn?sU25 電機(jī)數(shù)學(xué)模型 α β 兩相靜止坐標(biāo)系的模型 將磁場(chǎng)進(jìn)行等效處理，并通過(guò)坐標(biāo)變換矩陣，把 ABC三相靜止坐標(biāo)系變成 α β 兩相靜止坐標(biāo)系。 0 si n0 c osnru R p L iu R p L i? ? ? ???? ? ? ??????? ?? ? ? ? ? ? ??? ? ?? ? ? ? ? ? ???? ??? ? ? ? ? ?1112 223 33022ABciiiii???? ???????? ????? ?????? ???????26 電機(jī)數(shù)學(xué)模型
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