1_1机电能量转换能量关系2 .ppt

△t 时间内输入系统的净电能 情况1： △t 时间内电流为常量 情况1： △t 时间内电流为常量 情况1： △t 时间内电流为常量 情况1： △t 时间内电流为常量 情况1： △t 时间内电流为常量 情况1： △t 时间内电流为常量 情况2： △t 时间内磁链为常量 情况2： △t 时间内磁链为常量 输入系统的净电能为0， e=0 情况2： △t 时间内磁链为常量 情况2： △t 时间内磁链为常量 一般情况： △t 时间内磁链和电流都不为常量 用i 和x 作为状态变量： 磁场储能状态函数： 磁链状态函数： 用i 和x 作为状态变量： 电能变化： 磁能变化： 用i 和x 作为状态变量： 机械能变化： 用i 和x 作为状态变量： 能量平衡： 用i 和x 作为状态变量： 电磁力： 用i 和x 作为状态变量： 磁路线性时电磁力： 用Ψ 和x 作为状态变量： 磁场储能状态函数： 电流状态函数： 用Ψ 和x 作为状态变量： 电能变化： 磁能变化： 用Ψ 和x 作为状态变量： 机械能变化： 用Ψ和x 作为状态变量： 能量平衡： 用Ψ和x 作为状态变量： 电磁力： 感应电动势是耦合场从电源获取电能的必要条件： ——线性系统时的感应电动势： 电磁力是耦合磁场向机械系统输出机械能的必要条件 机电装置的机电能量转换过程： 可动部件移动，气隙变化，导致磁链变化和气隙磁能变化。 磁链变化产生感应电动势，通过它从电源获取电能； 磁能变化产生电磁力，电磁力作功产生机械能 逆过程也成立 以虚位移原理(虚功原理)为基础 通过能量微分平衡方程进行推导 用i 和? 作为状态变量： 磁场储能状态函数： 磁链状态函数： 电能变化： 磁能变化： 机械能变化： 能量平衡： 电磁转矩： 用Ψ 和? 作为状态变量推导电磁转矩的表达式？ 感应电动势是耦合场从电源获取电能的必要条件： 电磁转矩是旋转转换装置中的耦合磁场向机械系统输出机械能的必要条件 旋转机电装置的机电能量转换过程： 可动部件(转子)旋转，导致定转子磁链变化和磁场储能变化。 磁链变化产生感应电动势，通过它从电源获取电能； 磁能变化产生电磁转矩，电磁转矩作功产生机械能 逆过程也成立 以虚位移原理(虚功原理)为基础 通过能量微分平衡方程进行推导 用u 和x 作为状态变量： 电场储能状态函数： 电荷状态函数： 用u和x 作为状态变量： 电能变化： 电场储能变化： 用u 和x 作为状态变量： 机械能变化： 用u 和x 作为状态变量： 能量平衡： 用u 和x 作为状态变量： 电场力： 用q 和x 作为状态变量推导电场力的表达式？ 磁能产生电磁力数学推导 磁能产生电磁力数学推导 磁能产生电磁力数学推导 磁能产生电磁力数学推导 磁能产生电磁力数学推导 几点重要说明 几点重要说明 变压器电动势（电流引起） 运动电动势 （位移引起） 从电源不断输入能量 转换机械能 作用： 几点重要说明 虚位移/虚功原理 几点重要说明 1.3 双边激励的机电装置Double-Excited Electromechanical Devices 双边激励的机电装置 基本原理 dW电＝dW场＋dW机 磁能和磁链的状态函数 净电能输入 磁场储能变化 机械能变化 电磁转矩推导 电磁转矩数学推导 线性系统下的磁能和电磁转矩 作业 旋转转换装置的几点重要说明 旋转转换装置的几点重要说明 旋转转换装置的几点重要说明 1.4 电场作为耦合场的单边激励的机电装置 基本原理 dW电＝dW场＋dW机 电场储能产生电场力数学推导 电场储能产生电场力数学推导 电场储能产生电场力数学推导 电场储能产生电场力数学推导 电场储能产生电场力数学推导 * * 机电能量转换 机电能量转换装置 载流的电系统 （绕组） 机械系统 电磁场 电能 电阻损耗 机械能 机械损耗 耦合场储能 介质损耗 机电装置的能量方程 电源输入 － 电阻损耗 ＝ 耦合场储能增量 ＋ 介质损耗 机械能输出 ＋ 机械损耗 ＋ dW电＝dW场＋dW机 磁场储能 电压方程 能量平衡方程式 衔铁静止于X1处时磁场储能 磁场储能 磁链和磁场储能关系 磁共能（伴随能） 改变磁场储能的积分变量 磁共能 磁能 线性 磁能和磁共能一般表达式 具有n个绕组的机电装置 非线性 磁能和磁共能一般表达式 具有n个绕组的机电装置 线性 ——矩阵形式 磁场储能密度 单位体积下的磁场储能 线性情况下： 1.2 单边激励的机电装置Single