【機械類畢業(yè)論文中英文對照文獻翻譯】兩種42V電動助力轉向器的設計與比較

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Xf = 功能參數(shù) ?f(X) = 磁鐵厚度 ?g1 (X) = 外徑≤D_max ?gi(X) = 所需的扭矩≥Tmin 該方法是用于分析模塊和優(yōu)化模塊。分析模塊使用的變量X的計算按照設計指標進行參數(shù)的模型選定。分析模塊應用于三個領域（圖6） 在優(yōu)化模塊管理f（x）的基礎上進行變量X和g（x）的分析模塊提供的信息。圖7是與以前的方法獲得的所有幾何數(shù)據(jù)的最終機械設計的四分之一。 四、六相感應機 (IM6) 設計 異步電機可以建立在任何數(shù)量的定子上。超過3個階段的可以被稱為高相電機。他的優(yōu)勢是給予每相低電流額定的電壓，降低轉矩脈沖幅度，低頻轉子是電壓源逆變器公司（VSI）用于諧波損失和運動能力的啟動和運行時期開發(fā)的[11]，[12]。基本的想法是設計一個感應設備來建立一個可靠的應用程序。眾所周知的一臺機器必須由靜止變流器的電壓（VSI）驅動。因此，有必要盡量減少定子和轉子槽的數(shù)量，電源開關的VSI和機器的定子階段的數(shù)目。傳統(tǒng)的異步電動機定子有三個階段，6個控制開關，是不適用的。Welchko與Lipo [13]發(fā)表了新的三相異步電動機驅動系統(tǒng)只用三個開關控制。事實上，3個階段和三個控制開關結構可滿足一個三相異步電機和一個VSI（圖8）的運行。盡管電流是單向的，但是定子中性點允許相電流流通產(chǎn)生一個適當?shù)男D氣隙通量來加以彌補。 目前這種結構的主要缺點是，在在斷開定子階段的情況下，機器無法正常運行。這一事實十分不利于它的可靠性和長期應用。另一方面，這個電機，不能用于被動直流環(huán)節(jié)。對本電路的檢查發(fā)現(xiàn)，直流母線上的供應Vb1不具有放電路徑。在所有的可能的開關狀態(tài)下，它是不能通過從發(fā)動機充電的。為了解決這個問題，提出了個想法，就是提高機器的相數(shù)以使用一個中間點直流母線。 擬轉換器拓撲結構（圖9）允許IM6給它們驅動的單向定子電流進行測序，這樣通過旋轉空氣間隙流量，使執(zhí)行機器運轉平穩(wěn)。 使用一個簡單的IM6，驅動系統(tǒng)需要對應一個感應電機和一個中間點，來疏通直流母線。特別的，如果電機的階段之一丟失，IM6允許一個非對稱繞組結構繼續(xù)運作。對于這臺機器，定子槽的最低數(shù)量為12項2桿。這一事實可以使用一個很簡單的2極三相鼠籠式異步電機IM6實現(xiàn)。 三、三相永磁材料內部永磁同步電機的設計 A.IM6的結構 在磁場結構中使用的90W-3000rpm 三相鼠籠式異步電動機是非常適應嵌入式應用的。在定子和轉子的幾何特征磁路中由24插槽的定子和轉子向（圖10）18插槽轉變。定子內徑41.9毫米，轉子直徑四十一點五毫米和核心長度四十五點七毫米?？p隙中的這臺機器的差距是0.2毫米。 B．程序設計 這臺機器設計的任務主要就是六相定子繞組了。設計交流繞組計劃把槽線圈分配在不同階段，確立雙方線圈每相之間相連接的線圈電流方向，計算各種線圈的匝數(shù)和直徑的大小。 該階段的機器數(shù)量應與終端排除定子的數(shù)目相同。然而，給各階段的數(shù)目并不總是適當?shù)?。這種情況下，因為對于一個給定技術的限制，有兩個版本是基于相帶的兩個可能是基于帶角[11]。例如，幾乎所有的三相交流電動機都有60 °相帶，但對于三相交流電動機，有時120 °相帶與60 °相帶有著不同的特性版本。 計算相位角時，可以方便地指定每極相帶數(shù)目。由下式給出： 其中 β 是中電度相帶。要設計一個六相機，帶相角β是60 °，每個階段的相數(shù)is 3 and the是3，定子終端的最低相數(shù)為6。圖11顯示的是一個星型連接六個階段的感應電機的示意圖。 使用原始的繞組連接 (Fig.12)，它是由一個quasi-constant的穩(wěn)態(tài)電磁轉矩的電壓電容與一個VSI建立的IM6組成的，設計階段帶角度β為 60 °，每極相帶數(shù)是 3，定子終端數(shù)為 12。 此定子每個階段都是由一個單一的線圈組成。第六階段是由60 °和60 °相軸之間。.對于24定子槽，存在著12個線圈，而且是兩相線圈，每相都產(chǎn)生2極。對于階段 C和B，他們是在不同的時段通過移動放置4一極（4個插槽）使所有的線圈相串連接，形成一個電流路徑。 從這些參數(shù)中，總通量，每槽線圈數(shù)以及導線的數(shù)量可以用簡單的分析計算公式[14]。 每一階段的圈數(shù)和不同的導體線圈和漿紗匝數(shù)可以分別由表達式（2），（3）及（4）計算。三相異步電機總的通量φ根據(jù)特性曲線計算。 N 系列的每一圈數(shù)階段 Vc ' Vb c N 不同線圈的圈數(shù) es N 定子插槽數(shù) s 一導體尺寸 (mm2) P 額定功率 (W) E 線路電壓 (V) n 同步速度 (標注/s) B 磁場 (T) φ總通 (mWb) sJ電流密度 (A/mm2) η效率 m 數(shù)字的階段 λ功率因素 q 每相極每插槽數(shù) dk繞組分布系數(shù) pk瀝青因子 df通量分布系數(shù) pf通量形式因素 sD內部定子直徑 (mm) c1核心長度 （毫米） 設計IM6要求每一個單層 30(60 每相) 插槽和0.65mm2 的線在一段。在此IM6 的效率η 是理論上的電機電流密度為75 % A=4/mm2在沒有考慮到核心損失下的電機效率。 五、設計比較 最后合格的設計參數(shù)，需要兩個具有相同的性能和規(guī)格作動器。重量和高扭矩比是兩個重要的功能，可以從設計過程中計算。 他們在汽車的應用程序上是非常重要的，在一個地點的參數(shù)保存中總是要求第一個比較的條件就是轉子量。事實上，這兩個定子外部尺寸將影響到大多數(shù)嵌入式電機的冷卻條件。 表一 轉子參數(shù)的設計比較 三相永磁同步電動機 IM6 外轉子直徑 33.9mm 41.5mm 核心的長度 40mm 41mm 轉子數(shù)量 36.1cm3 63.5cm3 在表一中，比較了主旋翼機器設計的尺寸。從功率重量比中，可以推斷出，因為兩臺機器具有相同的速度和重量密度，明顯說明其有著不同的磁性材料。這顯然是由于更高的同步電機通過高通量密度磁鐵（NdFeB）引起的 。 六、結論 兩種不同的嵌入式交流驅動器都被設計為42V的直流驅動器。由于數(shù)量和功率的優(yōu)點得到了長期應用，從重量比中可以看出IM6比永磁同步電動機有明顯優(yōu)勢。 然而，在其他的標準中如效率，在傳感器，電力電子，控制電路的成本也要加以比較。.事實上，為了達到對IM6的動態(tài)響應將會使用矢量控制的永磁同步電動機加以配合才能使自我控制技術在長期的使用中達到良好的效果。然后就是必須對 IM6的容錯機構進行仔細研究。一段時間以后將對這些建議進行評并應用到估嵌入式EPS的標準上。 七、致謝 作者們感謝皮卡區(qū)域市政局（Amiens，法國），給予這項研究和技術發(fā)展計劃項目“模擬工程科學（MIS）的財政支持 23 燕山大學畢業(yè)設計（論文）評審意見表 指導教師評語： 成績： 指導教師簽字： 年 月 日 評閱人評語： 成績： 評閱人簽字： 年 月 日 燕山大學畢業(yè)設計（論文）答辯委員會評語表 答辯委員會評語： 總成績： 答辯委員會成員簽字： 答辯委員會主席簽字： 年 月 日