BiVariableMotor-双向变排量马达

1)        模型路径

TYHydraulics.Actuators.Motors.BiVariableMotor

2)        图标设计

BiVariableMotor模型图

3)        功能描述

双向变排量马达模型为理想液压马达模型，不考虑流量损失或机械损失，其轴速取决于压入的流量，进出口压差取决于作用在马达轴上的负载转矩。信号限制在-1到1的范围内，并通过一定比例控制马达排量，如果有空气进入或发生气蚀现象，流量将降低。

该模型提供了排量及额定转速两个参数，当马达反向旋转时，输入输出端口互换，为了避免不连续，使用了压力之间的平滑切换，额定转速即用于确定影响因子的大小，保证马达在反向旋转时压力的平滑切换，该模型能够满足对于理想定量马达的建模要求，用于模拟液压系统中驱动负载旋转。通常应用于拖拉机、挖掘机及坦克车等履带车中。

4)        基本假设

        理想双向定排量马达模型不考虑流量损失和机械损失；

        不考虑有空气进入和气蚀现象的发生；

        油液温度保持恒定；

5)        模型接口

接口	变量	范围/单位	数据维度	数据类型	描述
port_A	p	bar	[1]	Real	接口压力
	q	l/min	[1]	Real	接口流量
port_B	p	bar	[1]	Real	接口压力
	q	l/min	[1]	Real	接口流量
flange_b	phi	rad	[1]	Real	接口角位移
	tau	Nm	[1]	Real	接口力矩
Signal	u	---	[1]	Real	接口信号

6)        模型参数

tab参数	group参数	参数名称	默认值	单位	参数描述
常规	参数	displ	100	ml	马达排量
		w_rated	1000	rev/min	额定转速
	介质选择	Medium	高级油液模型	/	油液模型选择
容积	参数	UseVolumeA	true	/	若为true,则使用容积A
		UseVolumeB	true	/	若为true,则使用容积B
		Volume_A	1	ml	容积A的体积
		Volume_B	1	ml	容积B的体积

7)        模型变量

变量类型	变量名称	单位	类型	描述
结果变量	pA	bar	Real	A口压力
	pB	bar	Real	B口压力
	qA	l/min	Real	A口流量
	qB	l/min	Real	B口流量
	w	rev/min	Real	旋转角速度
	q	l/min	Real	输出流量
	tau	N.m	Real	轴接口扭矩
中间变量 (隐藏处理)	fact	/	Real	影响因子
	dp	bar	Real	压差
	pup	bar	Real	上游压力
	ratedFlow	l/min	Real	额定流量

8)        参数设置

1)     通过参数Medium进行油液类型选择，在油路相通的系统中只需要选择一次，可以通过液压接口进行传递，不需要在每个组件中都进行选择。

9)        模型原理

该模型具有一个机械接口、一个信号接口和两个液压接口，因此可以集成到任意机械结构和液压结构中，通过信号接口控制马达排量变化，通过液压差驱动轴转动，实现将压力能转变为输出轴的机械能，相关主要计算公式如下所示:

1)        马达轴转速

2)        额定流量

3)        工作压力

4)        平滑因子

注：为了保证旋转方向改变时能够进行平滑切换，加入了上述的平滑因子，它在0和1之间变化，以确保转速在- w_rated/100和+ w_rated/100之间平滑过渡，如果泵异常慢（<100rev/min）,可以降低额定转速值w_rated，以减少平滑影响可见的速度范围。相反如果泵速异常快（>5000rev/min）并且可能出现非常快速的瞬态，则可以增加额定转速值w_rated以帮助求解器处理瞬态变化。

5)        输出流量

6)        轴转矩

10)    参考文献

无