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传感器位置图-电动液压滚圆机数控滚圆机滚弧机价格低电动滚圆机

作者：lujianjun　|　来源：泰宇机械　|　发布时间：2018-07-30 16:04　|　浏览次数：次

扭矩传感器是汽车电动助力转向(EPS)系统中的核心部件,基于电磁感应原理提出了一种新型扭矩传感器。介绍了传感器的结构和工作原理,运用电磁场理论推导了立式扭矩传感器的磁场计算公式和输出电压数学模型。采用Ansoft Maxwell对传感器的电磁感应系统进行了建模仿真,仿真结果表明:气隙磁场强度沿圆周方向呈类似方波分布,输出电压信号类似于正弦曲线,磁场分布和输出电压的仿真结果与理论计算吻合。立式扭矩传感器磁场与输出电压分析一个正反回路，输出感应电压相位从0°～360°变化，得到转子转角与感应电压幅值的关系。通过测量扭杆两横截面的相对扭转角，并利用材料力学中转角与扭矩成正比的原理可以计算得到扭杆所受扭矩［5］。转子齿片接收绕组励磁绕组输入轴扭杆输出轴图1立体磁电式扭矩传感器半剖结构图图2接收绕组绕线样式2传感器磁场系统的理论计算为了便于建立扭矩传感器中励磁绕组磁场及涡流场的数学模型，现假定如下:1)转子齿片安装在EPS转向管柱上，在此忽略传感器系统内各部分电磁感应与金属管柱以及与金属管柱紧配合的转子圆环的耦合现象，即将转子片简化为沿圆周方向均布的矩形齿片。2)由于接收绕组产生的感生电压和远小于励磁电压传感器位置图-电动液压滚圆机数控滚圆机滚弧机价格低电动滚圆机多少钱，因此，忽略感生电流对励磁磁场和涡流磁场的影响。3)由转子齿片涡电流产生磁通只分布在转子齿片对应的矩形区域内，不考虑漏磁情况。4)由于转子齿片与接收绕组间气隙较小，可以认为在有效气隙内磁场强度沿径向均匀分布。2．1励磁绕组磁场计算根据电磁感应原理，励磁绕组通入交变电流i槡=2Isinωt时，绕组中的正弦电流会在周围空间产生正弦磁场本文有张家港市泰宇机械有限公司全自动滚圆机采集网络整理 http://www.gunyuanji.com ，其大小和分布取决于通入绕组的电流大孝线圈匝数和尺寸大小［6］。由毕奥—萨伐尔定律可知，励磁绕组在空间某点的磁感应强度满足B→s=∫dB→s=μ04π∫idl→×r→r2(1)由于励磁绕组为无铁芯FPC印刷绕组，且ＲL，所以，由励磁电流所产生的时变磁场主要集中在绕组周围，不适合使用磁路计算方法。在圆柱三维磁场中，只有沿径向磁场Br对转子齿片的的电磁感应现象有贡献，即转子齿片电涡流主要由Br产生由于励磁绕组为无铁芯FPC印刷绕组，且ＲL，所以，由励磁电流所产生的时变磁场主要集中在绕组周围，不适合使用磁路计算方法。在圆柱三维磁场中，只有沿径向磁场Br对转子齿片的的电磁感应现象有贡献，即转子齿片电涡流主要由Br产生。考虑到AnsoftMaxwell对其进行三维仿真时通常采用直角坐标系进行描述，所以，对传感器建立以轴线为z轴的直角坐标系，由于传感器电磁系统具有轴对称性，故取yoz平面进行计算。如图3所示。yo励磁绕组R2接收绕组R1P(0,转子齿片尺寸xrx转子齿片z△hR1+R22,z0)图3传感器位置图图中励磁绕组半径为Ｒ1，长度为L，单位长度绕组匝数为m，转子齿片半径为Ｒ2。根据参考文献［7］，取有效气隙中心点P(0，Ｒ1+Ｒ22，z0)，可知励磁绕组在P点的产生的径向电磁感应强度为Br=mμ0i4π∫2π0∫L0Ｒ1sinθ(z0－z)r3d[]zdθ(2)r=(Ｒ1cosθ)2+(Ｒ2－Ｒ1sinθ)2+(z0－z)槡2(3)令M=∫2π0∫L0Ｒsinθ(z0－z)r3d[]zdθ，可知当P点位置固定时M为定值常量。利用Mathematica积分计算径向电磁感应强度可知［7］，当y轴固定时，Br在一定范围内沿z轴成线性分布，取P点磁场场量作为转子齿片有效气隙内磁感应强度的均值，即Bs=Br。2．2转子齿片涡流磁场计算立体扭矩传感器的主要原理是利用转子齿片的涡流效应，其中转子齿片的涡流电动势为εe=εj+εd。其中εj是由导体在时变磁场中因磁通变化产生的感生电动传感器位置图-电动液压滚圆机数控滚圆机滚弧机价格低电动滚圆机多少钱本文有张家港市泰宇机械有限公司全自动滚圆机采集网络整理 http://www.gunyuanji.com


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