,,,,,,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加数据控制电机的正反转控制,电机开启停止控制,调节中断处理函数重新装初值定时周期计算电机转速采样周期计数计数,码盘有个孔,因为脉冲数,其中电机转动时间,感光孔主函数初始化键盘扫描刷新速度显示,显示,,六元件清单元件编号名称封装型号数量单片机电机驱动器瓷片电容电解电容电解电容电解电容红发光二极管绿发光二极管二极管液晶电机单排插针单排座个光编码盘电阻电阻精密可调高电位器自锁开关普通按键导线米晶振电路板光电传感器七不同情况下转速测量表格直流单机调速参数对比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
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