变频器的原理与应用是.ppt

设B相的漏磁通交链于A相的磁链为 ,考虑到A相轴线与B相轴线相差 ,故对应漏磁通互感与A相磁通方向相反,漏磁通引起的互感为 .定子绕组间的互感作用W为二者之和,即: 可见:定子绕组间的互感也是常数. (C)转子绕组间的互感: 用分析定子绕组间的互感的方法得: 可见:转子绕组间的互感也是常数. (8) (9) (C)转子绕组间的互感: (d)定子绕组和转子绕组间的互感: 图(3)定子,转子矢量关系 定子绕组是静止的,转子绕组以 旋转,定子 A相轴线与转子 A相轴线之间的夹角为 由图可见: (10) (11) (12) (13) (d)定子绕组和转子绕组间的互感: W12为 时定子A相绕组和转子a相绕组之间的互感.W1,W2为定子绕组和转子绕组匝数. 讨论: 讨论: (1)异步电机旋转时,定子绕组轴线固定,转子绕组轴线与定子绕组轴线之间的夹角 是周期变化的,即定子绕组和转子绕组间的互感是时变的. (2)物理意义:定子绕组间的位置固定,转子是旋转的,当二者轴线重合时,且方向一至时,交链的磁通最大,互感作用最强:轴线方向相反时,呈去磁狀态:轴线互相垂直时无交链,互感作用为零. (3)矩阵可简化为方块阵: 由上分析定子自感阵L11,转子自感阵L22为常阵;互感阵M12,M21为时变阵, (14) (15) (16) (17) M12和M21两个方块阵互为转置,且与转子的位置有关,它们的元素是变参数. 式(2) 磁链方程可表达为简洁的形式: (18) 式中: 把磁链方程代入电压方程,得展开后的电压方程: (19) 式中: C.运动方程: C.运动方程 (20) 式中: TL—负载阻转矩 J—机组的转动惯量 D—与转速成正比的阻转矩阻尼系数 K—扭转弹性转矩系数 对于恒转矩负载,D=0,K=0则有: d.转矩方程: 按机电能量转换原理,可求出T的表达式: (21) (22) E.异步电机动态数学模型: E.异步电机数学模型: 将前述(20)式,(21)式归纳起来,便是恒转矩负载下的三相异步电机多变量非线性数学模型 (23) 方程组中含有一系列随转子位置角 而变的互感系数,使得求解该微分方程组变得相当困难. 2.坐标变换: (1)定义: 将一组变数用一组新的变数来代替,以使方程组得到简化的方法,新的变数与原来的变数之间有线性关系. 设以ix, iy, iz代替iA, iB, ic,且: 2.坐标变换: (1)定义: (24) 矩阵为变换阵,为新旧变数建简单的对应.变换阵的逆阵必存在,其条件是线性变换系数组成的行列式必须不等于零,即: (2).变换关系: 如何选择这些变换系数,可有各种方法,应视具体情况而定.从物理角度讲,新旧变数之间有某种内在的联系.就电机而言,机电能量由电磁传递.因此坐标变换应保持恒定.如iA,iB,iC代表绕组中的三相电流,它产生一定的磁场,新的变数iX,iY,iZ代表另一多相(二相)绕组中的电流,也能产生同样的磁场.三相情况下,相与相间有互感,列方程麻烦:二相系统中其绕组轴线互相垂直,无互感,方程简单,通常为3--2变换.在3--2变换时常取 ,i0-零序分量. (2).变换关系: Park变换式: 或者: (25) Park变换式: 讨论: a.变换式的物理意义是原来每相匝数为W的A,B,C三相绕组用一个每相匝数为2/3W,而在空间磁轴相差 的X,Y二相绕组来代替.这个二相绕组的X轴线与三相绕组A相轴线相差为 角,如图: 讨论: 图(4)3-2坐标变换 b.在X轴上,iX产生的磁势3/2Wix应等于A,B,C三相绕组中电流产生的磁势在X轴上的 投影 ,这是(25)式 中的第一关系式 。第二关系式代表iy产生的磁势3/2WiY应等于A,B,C三相绕