Chương 2 : Mễ HèNH TỐN HỌC ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH KẫP
2.3. Mụ hỡnh toỏn học đối tượng MĐĐB-KTVC
2.3.4. Mụ hỡnh ĐCTT loại ĐB-KTVC cú xột đến hiệu ứng đầu cuối
Từ (2.36), ta cú sơ đồ mụ hỡnh động cơ tuyến tớnh đơn dạng phẳng ba pha kớch thớch vĩnh cửu như hỡnh 2.5.
Hỡnh 2.5 Mụ hỡnh động cơ tuyến tớnh đơn dạng phẳng ba pha kớch thớch vĩnh cửu
2.3.4. Mụ hỡnh ĐCTT loại ĐB - KTVC cú xột đến hiệu ứng đầu cuối.
Ngoài sự khỏc biệt giữa 2 loại ĐCTT và ĐC quay được mụ tả thụng qua bảng 2.1 thỡ điểm khỏc biệt lớn nhất phải kể đến ở đõy là hiệu ứng đầu cuối, chỉ xuất hiện ở ĐCTT. Hiệu ứng đầu cuối được hỡnh thành là do mạch từ ĐCTT khụng đối xứng
như động cơ quay được thể hiện ở hỡnh 2.6. Ngoài ra ở động cơ tuyến tớnh cũn cú lực đập mạch do răng rónh gõy ra (Cogging force) cũng được thể hiện ở hỡnh 2.6
Hỡnh 2.6 Hỡnh ảnh của hiệu ứng đầu cuối trong động cơ tuyến tớnh
Khỏc với ĐCTT loại KĐB, ở đõy khụng cú sự hỡnh thành dũng điện xoỏy ở biờn trong ĐCTT loại ĐB - KTVC nờn tỏc động đến phõn bố từ thụng dọc theo khe hở sẽ giảm đi do ảnh hưởng đú chỉ tồn tại ở khu vực 2 biờn. Điều này cú thể thấy rừ thụng qua mạch từ tương đương (hỡnh 2.7) với sự lưu ý lỳc này mạch từ đú khụng giống như mạch từ tương đương ở động cơ quay do loại bỏ đường nột đứt (hỡnh 2.7) vỡ đặc điểm của phõn bố từ trường ở 2 biờn và khụng cú mối liờn hệ giữa 2 hệ thống từ trường này. Cũng cần lưu ý mạch từ này đó được đơn giản húa do bỏ qua thành phần từ thụng chạy trong sắt từ và coi rằng toàn bộ từ thụng được tập trung ở khu vực khe hở. Thế thỡ lỳc này trờn sơ đồ mạch từ thay thế tương đương (hỡnh 2.7) tồn tại cỏc thành phần sau: N S N S N S N S N (a) (b) pa F Fpb Fpc mg R Rmg Rmg t c N i t b N i t a N i ma R ma R
Hỡnh 2.7 (a. Cấu trỳc ĐCTT loại ĐB - KTVC, b. Mạch từ tương đương mụ tả ảnh hưởng của hiệu ứng đầu cuối).
Sức từ động Ntia, Ntib, Ntic (A.vũng) do dũng điện chảy trong cỏc pha phần sơ cấp và Fpa,Fpb, Fpc do cực từ nam chõm vĩnh cửu sinh ra.
Rma (A.vũng/Wb) là từ trở khe hở giữa cỏc răng.
Rmg là từ trở khe hở giữa răng và phần thứ cấp (cực từ).
Túm lại ảnh hưởng của hiệu ứng đầu cuối gõy ra sự biến đụ̉i của từ thụng hỡnh thành trong khu vực khe hở giữa hai phần động và tĩnh, kộo theo sự thay đụ̉i lực đẩy được tạo ra bởi sự tương tỏc giữa dũng điện chảy trong phần động và từ thụng núi trờn. Như vậy so với mụ hỡnh khi chưa xột đến hiệu ứng đầu cuối như trỡnh bày ở trờn, sẽ cú sự biến đụ̉i của hệ thống phương trỡnh (2.23) khi làm việc với ĐCTT loại ĐB - KTVC do ảnh hưởng bởi hiệu ứng đầu cuối (loại bỏ đường nột đứt trờn hỡnh 2.7) với việc bụ̉ sung thờm như sau:
( 2.37) Việc xỏc định chớnh xỏc phụ thuộc vào kết cấu cụ thể của mỏy điện như: cấu trỳc dõy quấn,...dựa vào cỏc phương phỏp mụ hỡnh mạch từ hoặc phần tử hữu hạn. Tuy nhiờn vỡ cỏc thành phần núi trờn bị chặn nờn ngoài những biện phỏp xử lý thụng thường sau khi cú được kết quả tớnh toỏn cỏc giỏ trị này thỡ một số nghiờn cứu đó bàn đến xử lý hiệu ứng đầu cuối khi chưa cần biết chớnh xỏc cỏc thành phần đú [19]. Cũng cần núi thờm mụ hỡnh trạng thỏi của động cơ này khi xột đến hiệu ứng đầu cuối mặc dự cú sự sai khỏc so với mụ hỡnh đó được trỡnh bày ở mục 2.2 thỡ với mục đớch thiết kế bộ điều khiển, hoàn toàn cú thể bỏ qua ảnh hưởng đú và việc thiết kế dựa trờn mụ hỡnh (2.36), vỡ ảnh hưởng của hiệu ứng đầu cuối sẽ được kể đến như là nhiễu lực và được trừ khử bởi bộ điều khiển thớch nghi phi tuyến backstepping..