转矩电动机动态特性的有限元分析与实验研究

来源：机床与液压杂志2021年第23期北京时间：

作者：李晓红，李默

单位：吉林交通职业技术学院轨道交通学院；吉林大学通信工程学院

摘要：转矩电动机在将电信号转换为机械输出信号的过程中起着至关重要的作用。借助有限元分析方法，对转矩电动机的动态性能进行分析，得到其气隙中的磁通量、电枢上产生力的计算方程。在剖析转矩电动机结构的基础上，利用气隙的物理特性，求取气隙中磁阻的模型，并利用气隙中的磁阻，计算气隙中的磁通量。通过磁通量得到电枢上产生的力，进而建立了电枢的平衡方程。通过反馈弹簧组件的实体和有限元模型，构建反馈弹簧的刚度模型以及喷射管的转动刚度模型。采用细钢丝臂和反馈弹簧等，设计了反馈弹簧和喷射管测试装置，测试了反馈弹簧和喷射管的频率响应。根据电磁学的基本原理，分析在输入电流作用下转矩电动机的磁场分布和喷管偏转情况。实验结果表明：在分析反馈弹簧和电枢的动态响应时，所提方法的分析结果与实验结果的最大偏差度分别为3.95%和6.86%。说明所提方法能够准确分析转矩电动机的动态性能，为进一步研究转矩电动机提供了参考。

关键词：转矩电动机;动态特性;有限元分析;实验研究

基金资助：吉林省高教科研课题（JGJX201D315）