外文翻譯--機電系統(tǒng).doc

機電系統(tǒng)3.1介紹這章是處理有關電動機的數(shù)學模型和機電模型的。這些機電系統(tǒng)通過電磁感應實現(xiàn)電能和機械能之間的能量轉換為基礎的。機電系統(tǒng)的這個模型很重要,因為他們是大多數(shù)控制系統(tǒng)的重要組成。特別注意的是有持續(xù)直流場的電動機,是許多控制系統(tǒng)的基本的結構。這一個電動機被一個簡單的模型描述,而且它可以直接地控制馬達的扭矩。因為直流電動機的重要和簡易，所以這章從介紹直流電動機的模型開始,而且呈現(xiàn)直流電動機典型的負載組態(tài)。然后根據(jù)機械能和電能轉換的一般理論挑選主題并且強調在能功能上的一起呈現(xiàn)。提供給我們的必需的背景來源于有關電動機的比較先進的模型。這包括一般的交流電動機和感應電動機的模型。3.2電動機3.21介紹電動機在做旋轉運動時不動的部分被稱為定子。電動機做旋轉運動的部分叫做轉子。轉子被固定在馬達的負載軸上。轉子的運動是由電磁洛侖茲力作用在轉子上產(chǎn)生的馬達扭矩決定的。洛侖茲力的產(chǎn)生有許多不同的方法，而電動機的特性是由洛侖茲力的產(chǎn)生方法決定的。電動機可分為直流電動機和交流電動機。電動機的扭矩能精確地被控制，所以直流電動機很適合應用軟件控制。然而，最近在動力電子學方面的發(fā)展,已經(jīng)使交流電動機的扭矩也能被控制，從而使交流電動機現(xiàn)在也用于精確控制。關于電動機的基本參考是(費茲杰羅，Kingsley和Umans1983)，而一本包括控制方法的比較先進的教科書是(Lenhard1996)。3.2.2基本的方程式一個回轉式的電動機有一個隨著角速度旋轉的電動機軸，而且有一些設備來設定電動機扭矩T使得電動機軸有如下的等式：Jmm=T-TLTL是作用在軸上的負載扭矩。從軸傳到電動機上的機械力是Pm=Tm而傳遞到負載上的機械力是PL=TLm馬達軸動力學可以被描述為一個帶有T效應和輸入端流量m以及TL效應和輸出端流量m的四端口。不同的電動機是以馬達扭矩T是如何產(chǎn)生的為特點的。在電動機中扭矩取決于電磁力在液壓馬達中受壓液體的壓力，而在渦輪中扭矩是取決于流動液體的流量m變化所產(chǎn)生的力。馬達的轉速通常是用轉每分鐘來描述的。關系到SI單位rad/s是sradsradrev105.0602min13.2.3傳動機構模型一個電動機通常的轉速是從0到每分鐘3000轉。專門設計的電動機可以達到每分鐘12000轉。和這個相比教，汽車引擎一般是每分鐘800-6000轉。對于許多應用方out,Toutin,Tin面來講，負載所要求的速度是低于馬達的轉速的，而且必須還要設置一個減速箱。這就使得負載可以有一個相對較低的轉速，更重要的是，它提供了一個更高的扭矩。帶有傳動定額n(圖3.1)的一個減速裝置可以被描述為out=ninTin是作用在這個裝置的輸入端的軸的角速度，Tout是作用在裝置輸出端的軸的角速度。對于n1的減速裝置，而且裝置的額定配額是10的話，則n1/10。輸入扭矩和輸出扭矩的關系可以通過比較這個裝置的輸入動力和輸出動力來得出。假設這是一個無損耗的裝置，那么輸入的動力就應該等于輸出的動力Tinin=Toutout帶入out的表達式，我們得出Tout=n1Tin這也就是說一個減速裝置可以使速度減少到原來的1/10，而扭矩被放大到原扭矩的10倍。一個帶有比率n的減速裝置可以被描述為一個作用在輸入端的變量Tin和變量in以及作用在輸出端的變量Tout和變量out的二端對out=ninTout=n1Tin3.2.4電動機和傳動機構m,TLJmTLJL例如一個帶有如下等式的電動機，Jmm=T-TL這個電動機通過一個比率為n的減速裝置來驅動一個負載。可以得出負載軸的角速度為L=nm,通過減速裝置的輸出扭矩TL/n來驅動。負載的慣性量是JL，假設作用在負載上的外部扭矩為T,則計算負載的運動方式的等式為JLL=n1TL-Te如果負載方程式(3.11)被n乘并且加到電動機(3.10)的方程式,那么得出的就是馬達系統(tǒng)的運動方式的等式。相應的，電動機的等式可以除以n然后加到負載等式上。這將會得出負載系統(tǒng)的運動方式等式?？偨Y:電動機，傳動機構和馬達的負載的方程式是(Jm+n