[发明专利]一种获取伺服电机空载工作点的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机设计领域，尤其涉及一种获取伺服电机空载工作点的系统及方法。

背景技术

传统方法中永磁体的空载工作点计算，是通过设定永磁体的工作点的值，根据空载磁通计算公式得到径向外磁路总磁导标么值，然后根据磁导标么值计算永磁体的空载工作点，与假设值做比较，如误差较大，则重新设定空载工作点的值，依次计算直到误差小于1％。采用上述技术方案需要进行重复计算，浪费设计时间，操作起来较为复杂。

发明内容

针对现有技术存在的问题，现提供了一种获取伺服电机空载工作点的系统，能够节省空载工作点计算的时间。

具体的技术方案如下：

一种获取伺服电机空载工作点的系统，包括：

退磁处理单元，用以获取所述伺服电机的永磁体的磁通密度和磁场强度，以根据磁通密度和磁场强度构建退磁曲线，输出一退磁曲线数据；

空载处理单元，用以获取所述伺服电机的空载气隙磁密，以根据所述空载气隙磁密构建所述伺服电机的空载磁化曲线，输出一空载磁化数据；

交点单元，分别与所述退磁处理单元、所述空载处理单元连接，用以计算所述退磁曲线和所述空载磁化曲线的交点，以获取伺服电机空载工作点。

优选的，所述退磁处理单元包括：

转换模块，利用所述伺服电机的永磁体的磁通密度根据第一公式输出所述永磁体的磁通量，并且利用所述永磁体的磁场强度根据第二公式输出所述永磁体的磁动势；

构建模块，与所述转换模块连接，根据所述永磁体的磁通量和所述永磁体的磁动势构建所述退磁曲线。

优选的，所述第一公式为：

其中，为所述永磁体的磁通量；α为极弧系数；B为所述永磁体的磁通密度；S_M为所述永磁体每极磁通的截面积。

优选的，所述第二公式为：

F_M＝HL_M；

其中，F_M为所述永磁体的磁动势；H为磁场强度；L_M为每极磁通的计算长度。

优选的，所述空载处理单元包括：

空载气隙磁通模块，用以根据所述伺服电机的空载气隙磁密利用第三公式输出所述伺服电机的空载气隙磁通；

空载气隙磁动势模块，用以根据所述伺服电机的空载气隙磁密利用第四公式输出所述伺服电机的空载气隙磁动势。

优选的，所述第三公式为：

其中，为所述伺服电机的空载气隙磁通；B_δ为所述伺服电机的空载气隙磁密；τ为极距；Lef为电枢的计算长度。

优选的，所述第四公式为：

∑F＝F_δ+F_t+F_j；

其中，∑F为所述伺服电机的空载气隙磁动势；F_δ为气隙磁动势；F_t为所述伺服电机定子齿部磁动势；F_j为所述伺服电机定子轭部磁动势。

优选的，气隙磁动势F_δ的计算公式为：

F_δ＝1.6K_δδB_δ*10⁴；

其中，K_δ为空载气隙系数；δ为气隙长度。

优选的，所述伺服电机定子齿部磁动势F_t的计算公式为：

F_t＝2H_th_t；

其中，H_t为所述伺服电机定子齿部磁场强度；h_t为所述伺服电机定子齿磁路计算长度；和/或

所述伺服电机定子齿部磁动势F_j的计算公式为：

F_j＝2H_jL_j；

其中，H_j为所述伺服电机定子轭部磁场强度；L_j为所述伺服电机定子轭磁路计算长度。

一种获取伺服电机空载工作点的方法，包括：

利用所述伺服电机的永磁体的磁通密度计算所述永磁体的磁通量，利用所述永磁体的磁场强度计算所述永磁体的磁动势，并且根据所述永磁体的磁通量和所述永磁体的磁动势构建退磁曲线；