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发布时间:2024-12-27 07:52:33 人气:
问题3:转子上的通电导体受到磁场中的电磁力,形成电磁扭矩,带动转子旋转。如果转子也是磁铁(永磁同步电机),或者是通恒定直流电形成的电磁铁(普通同步电机)。从上式可以看出,异步电机在三相坐标系下的数学模型极其复杂,在实际中应用起来比较困难。建立异步电机动态数学模型是实现高性能异步电机调速系统的基础。本章将简要介绍异步电机在三相和任意两相静态坐标系下的数学模型。
接通三相交流电后,定子绕组将产生旋转磁场(电生磁)。旋转磁场切割转子导体,产生电动势和电流(磁力发电)。此时,转子绕组中只要有单向电流存在,就可以在旋转磁场中继续旋转。然而,异步电机的电流是由磁力线通过导体棒切割旋转磁场而感应出来的,而同步电机的电流是人为的。输入励磁电流。
例如,特斯拉Model 3采用的牵引电机转速为17900转/分,中国新能源汽车技术路线图2.0计划到2035年实现电机转速25000转/分。三相异步电机采用线圈作为定子导电片作为转子(转子绕组为闭合路径)。导电条通常是铝,但特斯拉使用铜并拥有相关专利。转子的载流体(有功分量电流)在磁场的作用下受到电磁力的作用,形成电磁扭矩,驱动电机旋转,将电能转化为机械能(电磁力)。
通过提高运行速度,可以降低电机的扭矩要求,从而减小电机的尺寸和重量,并且其功率密度随着速度而增加。由于异步电机的实际数学模型是一个具有高阶非线性、变量相互耦合的复杂系统,为了研究的方便,往往忽略了非理想因素,即:动态数学模型是为了理解和实现电机的高性能速度控制。在此基础上,本章介绍了异步电机在三相静止坐标系和任意速度旋转的两相坐标系下的数学模型。
交流电机的定子绕组为交流绕组,统一了正负周期变化的交流电,使主极磁场的大小和方向发生周期性变化;如果围绕转子的定子产生的主机磁场有规律地呈现这种周期性变化(利用三相电和矢量叠加),则在宏观上形成旋转磁场(如下图所示)。本节介绍异步电机在参考坐标系下以任意转速k旋转的数学模型。优点是可以用统一的表达式来表示异步电机在基于不同磁场方向的静止坐标系和同步旋转坐标系下的数学模型。
电机的转速必须低于磁场的同步转速,因为只有这样,转子导体才能感应出电势,从而产生转子电流和电磁扭矩。简介:本文将梳理异步电机控制算法的基础知识,作为以后学习的参考。由于转子电流是无法直接测量的状态变量,并且在实际应用中很少对转子电流进行控制,因此通常的状态变量组合是定子电流和转子磁链、定子电流和定子磁链、定子磁链和转子磁链。
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