= Ff (I 1min | , Iid)(26)
[0193]其中，Iid為Il和12的設計值。
[0194]計算或試驗獲得下列兩個隨勵磁電流Is變化的關(guān)系曲線:
[0195]Σ Omax = Ff(IlOmaxLls)(27)
[0196]Σ Φπι?η = Ff (| 1minI , Is)(28)
[0197]其中，Is取值范圍為零至設計值lid。
[0198]在運行調(diào)節(jié)時，即時采集兩個轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速ω I和ω2。
[0199]當ω I大于或等于ω 2時，取12為固定值Iid，取Il為調(diào)節(jié)勵磁電流Is，利用電磁定律公式((I)?(4)，其中RO取為定值)和下述公式((29)?(32)):
[0200]Σ Φ Imax = Σ Omax = Ff (| 1max | , Is)(29)
[0201]Σ Φ Imin = Σ Φπι?η = Ff (| 1min |, Is)(30)
[0202]Σ Φ 2max = Σ Omaxd = Ff (| 1max | , lid)(31)
[0203]Σ Φ2η?η=Σ Omind = Ff (| 1min |, lid)(32)
[0204]或者當ω?小于ω2時,取Il為固定值Iid,取12為調(diào)節(jié)勵磁電流Is,利用電磁定律公式((D?(4)，其中RO取為定值)和下述公式((33)?(36)):
[0205]Σ Φ2max = Σ Omax = Ff(IlOmaxI7Is)(33)
[0206]Σ Φ2η?η=Σ Φπι?η = Ff (| 1min |, Is)(34)
[0207]Σ Φ Imax = Σ Omaxd = Ff(IlOmaxI7Iid)(35)
[0208]Σ Φ Imin = Σ Omind = Ff (| 1min |, Iid)(36)
[0209]隨時計算出在當前轉(zhuǎn)速下的、對應主電流為上限值和下限值的調(diào)節(jié)勵磁電流上限值Ismax和下限值Ismin,即:
[0210]Ismax = F(1max, ω I, ω 2)(16)
[0211]Ismin = F(1min, ω I, ω 2)(17)
[0212]上述得出的電流上限值(Ismax, 1max)和下限值(Ismin, 1min),同時對應當前轉(zhuǎn)速下的電磁轉(zhuǎn)矩上限值(Melmax, Me2max)和下限值(Melmin, Me2min),并且這種對應關(guān)系是單調(diào)變化的。其中的電磁轉(zhuǎn)矩下限值為零，轉(zhuǎn)速較低的轉(zhuǎn)子電磁轉(zhuǎn)矩上限值為設計額定值。
[0213]在調(diào)節(jié)執(zhí)行時，可使執(zhí)行器動作行程與位于上限值Ismax和下限值Ismin之間范圍的調(diào)節(jié)勵磁電流Is線性對應，動作行程的兩端對應電磁轉(zhuǎn)矩的上限值和下限值，但電磁轉(zhuǎn)矩的中間值與動作行程通常不是線性關(guān)系；也可以在動作行程與調(diào)節(jié)勵磁電流Is之間采用某種非線性對應規(guī)律，以使電磁轉(zhuǎn)矩與動作行程之間趨于近似線性對應。這種非線性對應規(guī)律需要通過計算或試驗數(shù)據(jù)分析總結(jié)獲得。
[0214]第一類第2種調(diào)節(jié)控制方法:
[0215]計算或試驗獲得下列隨主電流1變化的關(guān)系曲線:
[0216]Σ Od = Ff (| 10| , Iid)(37)
[0217]計算或試驗獲得下列隨主電流1和勵磁電流Is變化的關(guān)系曲面:
[0218]Σ Φ = Ff (| 10| , Is)(38)
[0219]其中，10取值范圍為零至設計值，Is取值范圍為零至設計值lid。
[0220]選定轉(zhuǎn)矩指令針對Me 1或Me2。
[0221]在運行調(diào)節(jié)時，即時采集兩個轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速ω 1和ω2。
[0222]當ω?大于或等于ω 2時，取12為固定值Iid，取II為調(diào)節(jié)勵磁電流Is，利用電磁定律公式(⑴?⑷、(5)或￠)，其中R0取為定值)和下述公式((39)?(40)):
[0223]Σ Φ1 =Σ Φ = Ff (I 10| , Is)(39)
[0224]Σ Φ2 =Σ Φ(1 = Ff(| 10|，lid)(40)
[0225]或者當ω?小于ω2時，取II為固定值lid,取12為調(diào)節(jié)勵磁電流Is,利用電磁定律公式(⑴?⑷、(5)或(6)，其中R0取為定值)和下述公式((41)?(42)):
[0226]Σ Φ2 =Σ Φ = Ff (I 10| , Is)(41)
[0227]Σ Φ1 =Σ Φ(1 = Ff(| 10|，lid)(42)
[0228]以當前轉(zhuǎn)速值和給定的轉(zhuǎn)矩指令(Mel值或Me2值，事先計算確定出滿足各因素限制條件的Mel或Me2值的適用范圍)為輸入條件，隨時計算出所需的調(diào)節(jié)勵磁電流值Is，用于執(zhí)行環(huán)節(jié)。
[0229]該Is值是聯(lián)立七個方程(⑴?(4)、(5)或(6)、(39)或(41)、(40)或(42))的求解結(jié)果，函數(shù)形式為:
[0230]Is = F(Mel 或 Me2，ω?，ω2)(20)
[0231]第一類第3種調(diào)節(jié)控制方法:
[0232]計算或試驗獲得下列隨主電流10變化的關(guān)系曲線:
[0233]Σ Φ(1 = Ff(| 10|，lid)(37)
[0234]計算或試驗獲得下列隨主電流10和勵磁電流Is變化的關(guān)系曲面:
[0235]Σ Φ = Ff (I 10| , Is)(38)
[0236]其中，10取值范圍為零至設計值，Is取值范圍為零至設計值lid。
[0237]選定轉(zhuǎn)矩指令針對Mel或Me2，并給定其應用范圍。給定兩軸轉(zhuǎn)速的應用范圍。利用電磁定律公式((1)?(4)、(5)或(6)，其中R0取為定值)，當ω?大于或等于ω2時同時利用公式(39)和(40)，或者當ω?小于ω 2時同時利用公式(41)和(42)，計算出全范圍覆蓋不同轉(zhuǎn)速條件和轉(zhuǎn)矩需求的調(diào)節(jié)勵磁電流值Is (函數(shù)形式同式(20))矩陣，并把全部數(shù)據(jù)存儲于控制系統(tǒng)。其中，當ω?大于或等于ω2時，取12為固定值Iid，取II為調(diào)節(jié)勵磁電流Is ;或者當ω?小于ω2時，取II為固定值Iid，取12為調(diào)節(jié)勵磁電流Is。
[0238]在調(diào)節(jié)執(zhí)行時，即時采集兩個轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速ω 1和ω 2，以當前轉(zhuǎn)速值和給定的轉(zhuǎn)矩指令(Mel值或Me2值)為輸入條件，從控制系統(tǒng)中調(diào)用相關(guān)存儲數(shù)據(jù)，采用樣條插值函數(shù)公式計算獲得對應的調(diào)節(jié)勵磁電流值Is，以及確定調(diào)節(jié)線圈，用于執(zhí)行環(huán)節(jié)。
[0239]第二類第1種調(diào)節(jié)控制方法:
[0240]總損耗取為主電流歐姆熱(10.10.R0)和勵磁電流歐姆熱(Σ Poi)的總和，其中R0和Ri取為定值。
[0241]計算或試驗獲得下列隨主電流10和勵磁電流Ii變化的關(guān)系曲面:
[0242]Σ Φ = Ff (I 10| , Ii)(43)
[0243]其中，10取值范圍為零至設計值，Ii取值范圍為零至設計值lid。
[0244]以I1、12替代式(43)中的Ii，得到下列兩個公式:
[0245]Σ Φ1 = Ff (I Ι0| , II)(44)
[0246]Σ Φ2 = Ff (I Ι0| , 12)(45)
[0247]選定轉(zhuǎn)矩指令針對Mel或Me2，并給定其應用范圍。給定兩軸轉(zhuǎn)速的應用范圍。利用電磁定律公式((1)?⑷、(5)或(6)，其中R0取為定值)和上述公式(44)和(45)，計算出全范圍覆蓋不同轉(zhuǎn)速條件和轉(zhuǎn)矩需求的、滿足總損耗最小目標的勵磁電流最佳值Ilopt和I2opt矩陣，并把全部數(shù)據(jù)存儲于控制系統(tǒng)。
[0248]在調(diào)節(jié)執(zhí)行時，即時采集兩個轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速ω?和ω2，作為輸入條件，給出轉(zhuǎn)矩指令(Mel值或Me2值)，也作為輸入條件，從控制系統(tǒng)中調(diào)用相關(guān)存儲數(shù)據(jù)，采用樣條插值函數(shù)公式計算獲得對應的各勵磁電流最佳值Ilopt和I2opt，用于執(zhí)行環(huán)節(jié)。
[0249]第二類第2種調(diào)節(jié)控制方法:
[0250]總損耗取為主電流歐姆熱(10.Ι0 -R0)、勵磁電流歐姆熱(Σ Poi)和電路連接區(qū)液態(tài)金屬磨擦熱的總和，其中，Ri取為定值，R0取為電路連接區(qū)NaK液狀態(tài)參數(shù)MLS的函數(shù)，MLS參數(shù)中的變量是NaK液容量參數(shù),而液體中心位置參數(shù)固定為一個平均值。MLS參數(shù)同時也對液態(tài)金屬磨擦熱有影響。
[0251]計算或試驗獲得下列隨主電流10和勵磁電流Ii變化的關(guān)系曲面:
[0252]Σ Φ = Ff (I 10| , Ii)(43)
[0253]其中，10取值范圍為零至設計值，Ii取值范圍為零至設計值lid。
[0254]以I1、12替代式(43)中的Ii，得到下列兩個公式:
[0255]Σ Φ1 = Ff (I Ι0| , II)(44)
[0256]Σ Φ2 = Ff (I Ι0| , 12)(45)
[0257]選定轉(zhuǎn)矩指令針對Mel或Me2，并給定其應用范圍。給定兩軸轉(zhuǎn)速的應用范圍。給定電路連接區(qū)NaK液容量參數(shù)的應用范圍。利用電磁定律公式((1)?⑷、(5)或(6)，其中R0取為NaK液容量參數(shù)的函數(shù))和上述公式(44)和(45)，計算出全范圍覆蓋不同轉(zhuǎn)速條件和轉(zhuǎn)矩需求的、滿足總損耗最小目標的勵磁電流最佳值Ilopt和I2opt矩陣，以及NaK液容量參數(shù)最佳值矩陣，并把全部數(shù)據(jù)存儲于控制系統(tǒng)。
[0258]在調(diào)節(jié)執(zhí)行時，即時采集兩個轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速ω?和ω2，作為輸入條件，給出轉(zhuǎn)矩指令(Mel值或Me2值)，也作為輸入條件，從控制系統(tǒng)中調(diào)用相關(guān)存儲數(shù)據(jù)，采用樣條插值函數(shù)公式計算獲得對應的各勵磁電流最佳值Ilopt和I2opt，以及NaK液容量參數(shù)最佳值，用于執(zhí)行環(huán)節(jié)。
[0259]勵磁線圈直流電流大小的控制，采用直流斬波器。
【主權(quán)項】
1.一種在兩個轉(zhuǎn)動軸之間傳輸動力的機器，應用了單極直流電機的電磁作用原理，稱為單極直流電磁傳動機(HET)，包括:兩套轉(zhuǎn)子，一套靜子，外部附屬系統(tǒng)，調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征是:每個轉(zhuǎn)子上有一個或多個軸對稱形狀的導磁導電體(3)，靜子上有一個或多個環(huán)繞軸心線(1)纏繞的直流勵磁線圈(9)，磁路由轉(zhuǎn)子和靜子上的軸對稱結(jié)構(gòu)件導引為閉環(huán)，至少有兩個主磁路(22)，磁路經(jīng)過轉(zhuǎn)子導磁導電體(3)，最多有一個主磁路(22)同時經(jīng)過兩個轉(zhuǎn)子的導磁導電體，構(gòu)造有一套閉合的主電流回路(23)，該回路串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)連接全部的轉(zhuǎn)子導磁導電體，轉(zhuǎn)子導磁導電體上的主電流方向與磁通(Φ)方向在子午面互相垂直，通過調(diào)節(jié)勵磁線圈的電流(I1、12、…)，調(diào)節(jié)直流主電流(10)、每個轉(zhuǎn)子的電磁轉(zhuǎn)矩和電磁功率。2.如權(quán)利要求1所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:一個主磁路(22)的勵磁源，可以共用永磁材料(13)和勵磁線圈，也可以單獨使用永磁材料，也可以單獨使用勵磁線圈。3.如權(quán)利要求1、2所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:通過每個轉(zhuǎn)子導磁導電體的磁通(Φ),可以是單磁通,也可以是由兩路勵磁源產(chǎn)生的雙磁通。4.如權(quán)利要求1、2所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:對于一個轉(zhuǎn)子上的導磁導電體(3)，一路主磁通只通過一個導磁導電體，或者一路主磁通同時通過相鄰的兩個導磁導電體，后者情況下，相鄰的這兩個導磁導電體并聯(lián)于主電路中。5.如權(quán)利要求1至4所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:構(gòu)成磁路一部分的轉(zhuǎn)軸(2)，可以是實心軸，也可以是空心軸。6.如權(quán)利要求1至5所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:轉(zhuǎn)子與靜子的相對位置，從徑向比較，轉(zhuǎn)子在內(nèi)圈，靜子在外圈(內(nèi)轉(zhuǎn)子型)。7.如權(quán)利要求1至4所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:轉(zhuǎn)子與靜子的相對位置，從徑向比較，轉(zhuǎn)子在外圈，靜子在內(nèi)圈(外轉(zhuǎn)子型)(圖12)。8.如權(quán)利要求1至7所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:穿過主磁通的轉(zhuǎn)子與靜子的間隙處，結(jié)構(gòu)件表面為軸對稱圓柱面(軸面型)。9.如權(quán)利要求1至4所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:穿過主磁通的轉(zhuǎn)子與靜子的間隙處，結(jié)構(gòu)件表面為垂直于軸心線的端面(盤面型)。10.如權(quán)利要求1至8所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:導磁材料的軸(2)與主電流回路的轉(zhuǎn)子導磁導電體(3)和轉(zhuǎn)子導電體(4)絕緣，也可以與一個轉(zhuǎn)子導磁導電體及其相鄰的轉(zhuǎn)子導電體不絕緣，并同時是導電材料。11.如權(quán)利要求1至6、8、10所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:轉(zhuǎn)子導磁導電體(3)與轉(zhuǎn)子導電體(4)的相接表面，可以是直至二者外徑的全高圓盤面，也可以是非全高的圓盤面加圓柱面，即轉(zhuǎn)子導電體為非全高型(圖16)。12.如權(quán)利要求1至11所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:轉(zhuǎn)子導磁導電體(3)與轉(zhuǎn)子導電體(4，19)之間，主電流回路和電流支路(24)上的相鄰靜子結(jié)構(gòu)件之間(6與7、16，7與8、16，8與17，11與18)，上述結(jié)構(gòu)件內(nèi)部的相鄰零件之間，可以直接接觸導電，可以用導電膠粘接，可以用固體軟金屬材料填縫，可以充填液態(tài)金屬。13.如權(quán)利要求1至12所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:兩個轉(zhuǎn)子的軸心線重合，兩個轉(zhuǎn)子互相靠近(集中型)。14.如權(quán)利要求13所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:具有兩排外接電源的端子(16)，連接包含轉(zhuǎn)子導磁導電體在內(nèi)的主電流線路，具有液態(tài)金屬轉(zhuǎn)換開關(guān)(15)，用于在外接電源前抽空液體、斷開原有的主電流回路。15.如權(quán)利要求13、14所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:一個主磁路(22)同時經(jīng)過兩個轉(zhuǎn)子的導磁導電體，穿過共用主磁通的兩個轉(zhuǎn)子相鄰表面，可以是垂直端面，可以是圓錐面(圖2)，可以是圓柱面(圖3至圖5)。16.如權(quán)利要求1至12所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:兩個轉(zhuǎn)子分離布置(分離型)，各有獨立的靜子，具有外聯(lián)導體傳輸主電流。17.如權(quán)利要求16所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:外聯(lián)導體(8，11，圖8)是集中型靜子導電體的拉伸變形。18.如權(quán)利要求16所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:具有外接端子(16，圖9至圖15)，外聯(lián)導體連接外接端子。19.如權(quán)利要求18所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:單個轉(zhuǎn)子具有多個導磁導電體(3)，它們在主電流回路上的串接，采用外接端子和外部導體，相鄰的兩個導磁導電體有對一個主磁通的共用(圖13、圖14)。20.如權(quán)利要求18所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:單個轉(zhuǎn)子具有多個導磁導電體(3)，它們在主電流回路上的串接，采用靠近轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部導體，每個主磁通僅穿過一個轉(zhuǎn)子導磁導電體(圖15)。21.如權(quán)利要求18至20所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:兩個HET半偶件不要求為相同類型，可任意配對。22.如權(quán)利要求1至21所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:主電流回路上的轉(zhuǎn)子與靜子之間的電路連接(5)，采用固體滑動接觸結(jié)構(gòu)，或者采用帶液體潤滑的固體滑動接觸結(jié)構(gòu)。23.如權(quán)利要求1至21所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:主電流回路上的轉(zhuǎn)子與靜子之間的電路連接(5)，采用液態(tài)金屬作為導電媒介。24.如權(quán)利要求23所述的單極直流電磁傳動機，其特征是:轉(zhuǎn)子與