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，，，，重庆邮电大学本科毕业设计论文二英文翻译小转矩脉动开关磁阻电机直接驱动机器人理查德华莱士，会员大卫泰勒，会员摘要直接驱动机器人的机械手臂在关节处与电动机相连。
并联驱动机制的引入已经明确的证明了它给机械设计带了好处。
机器人需要新类型的电机实现低转速高扭矩以及执行换向达到满意的平滑度，使得对电气设计提出了更高的要求。
在本文中，我们将研究个直接驱动系统的实例切换式磁阻电机。
我们首先描述了通过选择定子齿和转子齿的数目来实现电磁负载和达到替代机械变速箱的目的。
我们还将讨论如何调整转子和定子的齿弧以减少电动机在换向上的转矩脉动。
我们在处理这些项目过程中，运用有限元分析法与换向电机的比较转矩控制算法对详细案例进行分析研究。
本文的意义在于找到权衡峰值转矩和转矩脉动以及最大平滑的转矩和最小的转矩脉动来实现相同的直接驱动电动机的设计方法。
简介直接驱动机器人的机械手臂在关节处与电机直接连接。
在常规情况下，电机与负载之间的传输机制有很多优点，例如无后坐力，摩擦力小，刚度高。
这些重庆邮电大学本科毕业设计论文功能使机器人获得良好的定位精度，从而实现装配应用和高速机器人轨迹控制。
但是，也需要考虑直接驱动方法引入的新困难。
直接驱动机器人的机械设计大幅偏离传统的方法。
个基本的设计挑战来至无齿轮电机所能达到的扭矩质量比的限制。
如果选择了个序列的驱动机构，那么手腕电动机是肘电动机的负载，而肘电动机又肩电动机的负荷。
另种设计是并联驱动机制，通过无动力的关节臂末端来传递固定在基座附近的马达的动力，从而克服了这障碍。
比较这两个运动的动态配置可以看出，在臂前端部相同的静载荷下并行驱动机构中电机的功耗更低。
这表明通过选择臂的尺寸和质量属性能够设计出不变和解耦的惯性特征的并联驱动机制。
这两方面的结论都概括在部分中。
直接驱动机器人的电气设计方面的研究似乎太少。
无刷电机非常适合应用的两种类型是永磁铁同步电动机光滑的空气间隙和开关磁阻电动机双凸极空气间隙。
永磁铁同步电动机般认为具有较高的转矩质量比以及较低的转矩脉动。
而开关磁阻电动机不需要任何的转子磁铁，定子绕组简单，从而具有低成本和高可靠性的特点。
这两种技术都已经在直接驱动市场实现了商业化。
在本文中我们将讨论与直接驱动机器人的性能相关的开关磁阻电机的设计问题。
应用在直接驱动机器人中的开关磁阻电机最大的潜在缺陷是产生转矩脉动。
因此，我们将降低转矩脉动做为主要设计目标，并且为了达到这目标我们同时使用了电机设计和控制设计两种方法。
本文的贡献在于发现尽管需要权衡峰值转矩和转矩脉动，但是可以通过相同的直接驱动电机的设计来获得最大的平滑转矩和最小的转矩脉动。
二电机设计问题要设计个用于直接驱动应用的电机，我们首先选择相数，每相的磁极数目以及定子和转子上的齿数分别为和。
在给定了个最大的电脉冲率时，我们对这些参数的设计将确定该电机可以操作的速度范围。
在部分，我们讨论了这些参数设计的公式推导和参数选择的指导方针。
对于在任何方向上都能够实现自启动功能的电机，最小的相数。
通常情况下，专门为直接驱动应用设计的电机有着很大的和。
些参数组合的实例归纳在表中，其中电机每相的极数为。
第组电机定子每个磁极上有个齿，而最后组每个磁极上有个齿。
在整篇文章中我们讨论的所谓的等间距设计中，转子和定子齿之间的错位就像所有具有相同相数的定子齿的相数以个恒定的偏移角度从个相数到下个相数样，是非常必要的。
重庆邮电大学本科毕业设计论文图两个电机的剖面图表电机设计参数的实例参数符号单齿多齿相数定子齿转子齿步进角表中未列出所有的可能组合。
总之，必须满足以下关系其中，是个整数。
些满足式的参数组合是不可行的，因为相邻电极之间必须有足够的角偏离以满足绕线间允许的距离。
这样的设计可以通过减少定子齿的数量来实重庆邮电大学本科毕业设计论文现。
图所示为两种可行的三相电机设计的简易截面图，它们都被列举在表中，并且都只示意性的画出了相绕组。
所能够产生的电磁转矩取决于电机设计的几何特征，包括定子和转子的齿弧，定子和转子间的空气气隙长度，以及几个其他的受电机尺寸制约的线性尺寸。
由于铁心可能会磁饱和，所以转矩也取决于铁心的非线性特性曲线。
在本节中，我们将分析在相同条件下图中已建成的两种三相电机原型的电磁转矩。
电机机壳的内径为英寸，电机转子和定子的轴向长度为英寸，转子转轴的直径为英寸。
铁心是由厚度为英寸的型硅钢片叠成的。
每个原型电机有个定子磁极，每对磁极具有相同的相数，每相的平均电感为，直流相电阻为。
每个电机的其他参数设计都总结在表中。
为了估算每个电机设计的转矩，我们使用了手算和更为精确的数模计算方法。
虽然不能说这些电机具备了理想的直接驱动机器人的所有功能，比如
基于单片机的直流电机调速控毕业设计论文
