1
УДК 62-83
Разработка математической модели
высокомоментного синхронного двигателя
при проектировании прецизионных приводов
© М.В. Баранов, О.А. Корчагин
ООО «Научно-производственная фирма «Политех», Москва, 123001, Россия
Рассмотрена «быстрая» нелинейная математическая модель синхронного
двигателя с трапецеидальной ЭДС, к которому одновременно предъявляются
повышенные требования по моменту, развиваемому двигателем, плавности
управления, а также требования по минимизации массы двигателя и объема
его конструкции. Выявлено, что особенность разработанной математической
модели заключается в выборе ее параметров на основе экспериментальных
данных.
Ключевые слова:
«быстрая» математическая модель синхронного двигателя
с трапецеидальной ЭДС, высокая гладкость управляемого движения, прецизион-
ный привод.
Введение.
При проектировании прецизионных приводов c воз-
буждением от постоянных магнитов, характеризуемых высокой точ-
ностью и плавностью управляемого движения, общепринятой явля-
ется рекомендация по применению двигателей с синусоидальными
ЭДС [1]. Однако одно из основных требований заключается в мини-
мизации объема, занимаемого двигателем, или его массы при одно-
временном увеличении развиваемого момента и коэффициента кра-
тковременного форсирования. Для этого случая были начаты
исследования использования двигателей с трапецеидальной ЭДС [2].
Нелинейная задача поиска рациональных конструктивных параме-
тров двигателя, которые при проектировании привода должны вы-
бираться одновременно с параметрами управляющей части исполни-
тельного силового мехатронного модуля привода, требует применения
математического моделирования.
В настоящее время расчет двигателя на основе метода конечных
элементов – наиболее достоверный способ анализа его параметров
и нелинейных зависимостей. Этот метод необходим при проектиро-
вании прецизионных приводов. Наиболее эффективный результат
будет получен тогда, когда при расчете двигателя будет реализован
перебор большого числа вариантов соотношений конструктивных
параметров. В случае широкой области поиска анализ всех сопо-
ставляемых вариантов только методом конечных элементов неэф-
фективен вследствие значительных затрат машинного времени, не-
