异步电动机数学模型学习教案

1、会计学1异步电动机数学模型异步电动机数学模型第一页，共66页。变量。变量。第1页/共66页第二页，共66页。的积分关系等，动态模型是一的积分关系等，动态模型是一个高阶系统。个高阶系统。第2页/共66页第三页，共66页。第3页/共66页第四页，共66页。按按Y连接进行分析和设计。连接进行分析和设计。第4页/共66页第五页，共66页。l定子三相绕组轴线定子三相绕组轴线A、B、C在空间是固定在空间是固定(gdng)的。的。l转子绕组轴线转子绕组轴线a、b、c随转子旋转。随转子旋转。 第5页/共66页第六页，共66页。第6页/共66页第七页，共66页。AAAABACAaAbAcABBABBBCBaBb

2、BcBCCACBCCCaCbCcCaaAaBaCaaabacabbAbBbCbabbbcbccAcBcCcacbcccLLLLLLiLLLLLLiLLLLLLiLLLLLLiLLLLLLiLLLLLLi第7页/共66页第八页，共66页。Li l定子定子(dngz)各相自感各相自感AABBCCmslsLLLLLl转子转子(zhun z)各相自感各相自感aabbccmslrLLLLL第8页/共66页第九页，共66页。第9页/共66页第十页，共66页。l互感互感(hgn) 23221coscos()332msmsmsLLL 1212ABBCCABACBACmsabbccabacbacmsLLLLLL

3、LLLLLLLL l定子三相间或转子三相间互感定子三相间或转子三相间互感第10页/共66页第十一页，共66页。l当定、转子两相绕组轴线当定、转子两相绕组轴线(zhu xin)重合重合时，两者之间的互感值最大时，两者之间的互感值最大 cos2cos()32cos()3AaaABbbBCccCmsAbbABccBCaaCmsAccABaaBCbbCmsLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLmsL第11页/共66页第十二页，共66页。sssrssrsrrrr LLiLLiTCBAsTcbarTCBAsiiiiTcbariiii式中式中第12页/共66页第十三页，共66页。lsmsmsmsmsls

4、msmsmsmslsmsssLLLLLLLLLLLL212121212121L112211221122mslrmsmsrrmsmslrmsmsmsmslrLLLLLLLLLLLLLl转子转子(zhun z)电感矩阵电感矩阵第13页/共66页第十四页，共66页。l变参数变参数(cnsh)、非线性、非线性、时变时变 22coscos()cos()3322cos()coscos()3322cos()cos()cos33TrssrmsLLL第14页/共66页第十五页，共66页。AAAsBBBsCCCsdui Rdtdui Rdtdui Rdtaaarbbbrcccrdui Rdtdui Rdtdui

5、Rdt第15页/共66页第十六页，共66页。duRidtcbaCBAcbaCBArrrssscbaCBAdtdiiiiiiRRRRRRuuuuuu000000000000000000000000000000第16页/共66页第十七页，共66页。iLiLRiiLiLRiLiRiudddtddtddtddtd)(第17页/共66页第十八页，共66页。l定、转子定、转子(zhun z)相对位置变化产生的相对位置变化产生的与转速成正比的旋转电动势与转速成正比的旋转电动势 dtdiLiLdd第18页/共66页第十九页，共66页。l运动运动(yndng)方程方程 )120sin()()120sin()(s

6、in)(bCaBcAaCcBbAcCbBaAmspeiiiiiiiiiiiiiiiiiiLnTLepTTdtdnJdtdl转角方程转角方程 第19页/共66页第二十页，共66页。角角不断变化，使得互感矩阵不断变化，使得互感矩阵为非线性变参数矩阵。为非线性变参数矩阵。第20页/共66页第二十一页，共66页。000ABCABCABCiiiuuu000abcabcabciiiuuu第21页/共66页第二十二页，共66页。第22页/共66页第二十三页，共66页。第23页/共66页第二十四页，共66页。A 在 转 子在 转 子上。上。图6-2 二极直流电动机的物理模型(mxng)F励磁绕组 A电枢绕组

7、C补偿绕组第24页/共66页第二十五页，共66页。第25页/共66页第二十六页，共66页。静止绕组静止绕组”。第26页/共66页第二十七页，共66页。第27页/共66页第二十八页，共66页。第28页/共66页第二十九页，共66页。相最为简单。相最为简单。第29页/共66页第三十页，共66页。第30页/共66页第三十一页，共66页。第31页/共66页第三十二页，共66页。图6-3 三相坐标系和两相坐标系物理(wl)模型 第32页/共66页第三十三页，共66页。第33页/共66页第三十四页，共66页。两套固定的交流两套固定的交流(jioli)绕组绕组都等效了。都等效了。第34页/共66页第三十五页

8、，共66页。第35页/共66页第三十六页，共66页。第36页/共66页第三十七页，共66页。第37页/共66页第三十八页，共66页。23333233311coscos()33223sinsin()332ABCABCBCBCN iN iN iN iN iiiN iN iN iN ii第38页/共66页第三十九页，共66页。图6-5 三相(sn xin)坐标系和两相正交坐标系中的磁动势矢量233332333coscos3311()22sinsin333()2ABCABCBCBCN iN iN iN iNiiiN iN iN iNii第39页/共66页第四十页，共66页。CBAiiiNNii2323

9、02121123l按照变换前后按照变换前后(qinhu)总功率不变，匝数总功率不变，匝数比为比为 3223NN第40页/共66页第四十一页，共66页。3/2111222333022C第41页/共66页第四十二页，共66页。2321232101323/2C第42页/共66页第四十三页，共66页。0CBAiiil也可以也可以(ky)写作写作 BAiiii221023iiiiBA2161032l电压变换阵和磁链变换阵与电流变换阵相同电压变换阵和磁链变换阵与电流变换阵相同 第43页/共66页第四十四页，共66页。第44页/共66页第四十五页，共66页。图图6-6 静止两相正交坐标系和旋转静止两相正交坐

10、标系和旋转(xunzhun)正交坐标系中的磁动势矢量正交坐标系中的磁动势矢量第45页/共66页第四十六页，共66页。iiCiiiirsqd2/2cossinsincosl静止两相正交坐标系到旋转静止两相正交坐标系到旋转(xunzhun)正交坐标系的变换阵正交坐标系的变换阵 2 /2cossinsincossrC第46页/共66页第四十七页，共66页。l电压电压(diny)和磁链的旋转变换阵与和磁链的旋转变换阵与电流旋转变换阵相同电流旋转变换阵相同 2 /2cossinsincosrsC第47页/共66页第四十八页，共66页。第48页/共66页第四十九页，共66页。第49页/共66页第五十页，共

11、66页。第50页/共66页第五十一页，共66页。图图6-7 定子、转子坐标系到静止定子、转子坐标系到静止(jngzh)两相正交坐标系的变换两相正交坐标系的变换第51页/共66页第五十二页，共66页。rrssrrssrrssrrssdtdiiiiR0000R0000R0000Ruuuu第52页/共66页第五十三页，共66页。rrssrmmrmmmmsmmsrrssiiiiLLLLLLLLLLLL0cossin0sincoscossin0sincos0l转矩方程转矩方程(fngchng)cos)(sin)(LnTmpersrsrsrsiiiiiiii第53页/共66页第五十四页，共66页。第54页/共66页第五十五页，共66页。第55页/共66页第五十六页，共66页。l用静止的两相转子正交绕组用静止的两相转子正交绕组(roz)等效等效代替原先转动的两相绕组代替原先转动的两相绕组(roz)。2 /2cossin( )sincosrsC第56页/共66页第五十七页，共66页。rrssrrrmmrrrrmrmmSmSrrssiiiiPLRLPLLLPLRLPLPLPLRPLPLRuuuu22110000第57页/共66页第五十八页，共66页。l转矩方程转矩方程(fngchng)L00000000sssmsssmrrmrrrmriLiLLiLLiLL()epmsrsrTn Li ii i第5