5.2能量转换条件合编.ppt

机电能量转换 * 5.2 旋转电机能量转换条件 * 电压方程式 定子m个绕组，转子n个绕组，共N个 矩阵形式的电压方程式 * 运动电势矩阵和电磁转矩表达式 * 电磁功率 * 电机的功率方程式 输入电功率 电阻损耗 进入耦合场和转换为机械能的功率 * 电机的功率方程式 输入电功率 电阻损耗 进入耦合场的功率 电磁功率 * 由电磁功率不为0推导持续能量转换条件 存在耦合场，耦合场产生的机电耦合项(电磁转矩和运动电势)不为0 转子转速不能为0 电流不能都是直流 * 电流频率约束条件的推导 电机稳态运行时，转速认为是常数值 定转子极对数必须相等 * 隐极电机电流频率约束条件 隐极电机气隙均匀，气隙磁场正弦分布的条件下，定转子互感随转子位置角按余弦规律变化 * 隐极电机电流频率约束条件 由某一定子电流与转子电流产生的转矩可表示为： * 隐极电机电流频率约束条件 由某一定子电流与转子电流产生的转矩可表示为： * 隐极电机电流频率约束条件 A、B不能同时为0 * 频率约束条件的实质 定转子磁场相对于同一参考坐标的平均旋转速度相同，相对静止 同步机 异步机 直流机 * 电机调速的实现 定子或转子电流中必有一组电流的频率随转速变化而变化 1.定子频率固定，转子电流由定子电流通过电磁感应关系得到，转子电流频率将自动跟随转速变化，如异步机 2.利用变频装置实现定子或转子电流频率的改变，即变频调速 3.物理约束，如换向器直流电机 * 凸极电机电流频率约束条件(转子凸极) 定子各绕组间的自感和互感与转子角有关 * 以定子有三相对称绕组为例来说明 凸极电机电流频率约束条件 * 只与定子电流相关的电磁转矩项 凸极电机电流频率约束条件 * 要使主电磁转矩和磁阻转矩均不为0，需要满足的电流频率约束条件 凸极电机电流频率约束条件 * 要使主电磁转矩和磁阻转矩均不为0，需要满足的电流频率约束条件 凸极电机电流频率约束条件(定子凸极) * 当负载转矩为0时 电动机起动转矩的要求 * 电动机起动转矩的要求 * 电磁转矩为单方向且不随时间变化的恒定转矩 基本条件： 定转子极对数相等 满足定转子电流的频率约束 产生恒定电磁转矩的条件 * 电磁转矩与磁场的关系 * 气隙合成磁场与定子(转子)磁场轴线间夹角应保持恒定，即气隙合成磁场与定子(转子)磁场相对静止 气隙合成磁场与定子(转子)磁场轴线间夹角应不为0 定子(转子)磁场和气隙磁场的幅值为一常值 产生恒定电磁转矩的充要条件 * 常用电机的气隙磁场和电流性质 * Thanks for your attention! 机电能量转换