永磁球形電動機位置檢測以及力矩計算等相關問題的研究.pdf

1、永磁球形電動機結構緊湊，能夠三自由度運動，未來具有廣闊的應用前景。雖然國內(nèi)外對球形電動機進行了深入的研究，但有些問題仍然未能很好的解決，集中體現(xiàn)在位置檢測、電流計算、控制等方面。本文在這些問題上做了一些研究工作，主要內(nèi)容如下:
　　1.提出了通過檢測空間固定點磁感應強度實現(xiàn)轉子位置測量的方法。利用圓柱永磁體作為磁源，將其置于轉軸之上。使用三維磁感應強度傳感器測量空間特定點的磁感應強度數(shù)據(jù)，通過算法處理，便可得到輸出軸在參考坐標系中

2、的位置。仿真分析證明了該方法的可行性。
　　2.通過有限元軟件Magnet分析計算了確定結構參數(shù)的球形電動機的矩角參數(shù)，并用指數(shù)函數(shù)擬合了離散的矩角參數(shù)數(shù)據(jù)點，得到了矩角參數(shù)的函數(shù)計算表達式。并據(jù)此給出了球形電動機在參考坐標系中合力矩的計算公式。提出約束條件下產(chǎn)生一定大小力矩所需最優(yōu)電流值的計算方法，實例計算證明了算法的正確性。
　　3.根據(jù)剛體運動學和動力學原理建立了球形電動機運動學和動力學模型，對球形電動機最優(yōu)路徑規(guī)劃問