電力拖動課后習(xí)題答案

1、1 .交流調(diào)速系統(tǒng)按轉(zhuǎn)差功率的處理方式可分為三種類型(1)轉(zhuǎn)差功率消耗型(2)轉(zhuǎn)差功率不變型(3)轉(zhuǎn)差功率饋送型2 .雙饋調(diào)速的概念所謂 雙饋,就是指把繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)的定子繞組與交流電網(wǎng)連接,轉(zhuǎn)子繞組與其他含電動勢的電路相連接,使它們可以進(jìn)行電功率的相互傳遞.定子功率和轉(zhuǎn)差功率可以分別向定子和轉(zhuǎn)子饋入,也可以從定子或轉(zhuǎn)子輸出(視電機(jī)的工況而定),故稱作雙饋電機(jī).可認(rèn)為是在轉(zhuǎn)子繞組回路中附加一個(gè)交流電動勢.3根本原理：(Tes Ir )異步電機(jī)運(yùn)行時(shí)其轉(zhuǎn)子相電動勢為Er二sEr0式中 s 異步電機(jī)的轉(zhuǎn)差率；Ero 繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)在轉(zhuǎn)子不動時(shí)的相電動勢,或 稱轉(zhuǎn)子開路電動勢,也就是轉(zhuǎn)子額定相電

2、壓值轉(zhuǎn)子相電流的表達(dá)式為SEro式中 Rr 一轉(zhuǎn)子繞組每相電阻;JR Xr0SX s )= 1時(shí)的轉(zhuǎn)子繞組每相漏抗.附加電動勢與轉(zhuǎn)子電動勢有相同的頻率,可同相或反相串接.SEro -EaddRr2 (SXro)21) Eadd與 Er同相 當(dāng) Eadds1Er0Eadd I r Te n (S -)*'0 . Eadd =S2E,o . E,ddSiS2轉(zhuǎn)速上升2)當(dāng) Eadd -S1Er0 Eadd I r Te n - (s )S ；： s2SiEro - Eadd =S2Ero . Eadd轉(zhuǎn)速下降同理,反相時(shí)假設(shè)減小串入的反相附加電動勢,那么可使電動機(jī)的轉(zhuǎn)速升高,反之轉(zhuǎn)速降低.

3、n - n4 .異步電機(jī)雙饋調(diào)速的五種工況(s = n-n )ni由于轉(zhuǎn)子電動勢與電流的頻率隨轉(zhuǎn)速變化,即f2 = s fl,因此必須通過功率變換單元(PowerConverter Unit -CU)對不同頻率的電功率進(jìn)行電能變換.Pm =S4 +(1 -S)PmPm 從電機(jī)定子傳入轉(zhuǎn)子(或由轉(zhuǎn)子傳出給定子)的電磁功率；sPm 一輸入或輸出轉(zhuǎn)子電路的功率,即轉(zhuǎn)差功率；(1-s)Pm 電機(jī)軸上輸出或輸入的功率.1)電機(jī)在次同步轉(zhuǎn)速下作電動運(yùn)行條件：轉(zhuǎn)子側(cè)每相加上與Er0同相或反向的附加電動勢Eadd,并把轉(zhuǎn)子三相回路連通電動運(yùn)行定子側(cè)輸入功率,軸上輸出機(jī)械功率0 < s < 1Pm

4、0 sPm0 (1 -s)Pm02電機(jī)在反轉(zhuǎn)時(shí)作倒拉制動運(yùn)行條件：軸上帶有位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載這是進(jìn)入倒拉制動運(yùn)行的必要條件,轉(zhuǎn)子回路疊加反向的Eadd . -Eadd > Er0那么電機(jī)將反轉(zhuǎn). 由電網(wǎng)輸入電機(jī)定子的功率和由負(fù)載輸入電機(jī)軸的功率兩局部合成轉(zhuǎn)差功率,并從轉(zhuǎn)子側(cè)饋送給電網(wǎng)n :二 0 s>1 Pm 0 sPm<0 1 -sPm<03電機(jī)在超同步轉(zhuǎn)速下作回饋制動運(yùn)行條件：是有位能性機(jī)械起重機(jī)、小車下坡外力作用在電機(jī)軸上,并使電機(jī)能在超過其同步轉(zhuǎn)速n1的情況下運(yùn)行.如果處于發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行的電機(jī)轉(zhuǎn)子回路再串入一個(gè)與sEr0反相的附加電動勢 +Eadd ,電機(jī)將在比未串

5、入+Eadd時(shí)的轉(zhuǎn)速更高的狀態(tài)下作回饋制動運(yùn)行.電機(jī)處在發(fā)電狀態(tài)工作,電機(jī)功率由負(fù)載通過電機(jī)軸輸入,經(jīng)過機(jī)電能量變換分別從電機(jī)定子側(cè)與轉(zhuǎn)子側(cè)饋送至電網(wǎng).S<0 Pm<0 SPm>0 1-SPm<04電機(jī)在超同步轉(zhuǎn)速下作電動運(yùn)行原已在0 < s < 1作電動運(yùn)行,轉(zhuǎn)子側(cè)串入了同相的附加電動勢+Eadd,軸上拖動恒轉(zhuǎn)矩的對抗性負(fù)載只能由電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)軸上的機(jī)械負(fù)載.當(dāng)接近同步轉(zhuǎn)速時(shí),如繼續(xù)加大+ Eadd電機(jī)將加速到的新的穩(wěn)態(tài)下工作,即電機(jī)在超過其同步轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行.電機(jī)的軸上輸出功率由定子側(cè)與轉(zhuǎn)子側(cè)兩局部輸入功率合成,電機(jī)處于定、轉(zhuǎn)子雙輸入狀態(tài),其輸出功率超過額定

6、功率s<0 Pm >0 sFm <0 1-sPm > 05電機(jī)在次同步轉(zhuǎn)速下作回饋制動運(yùn)行希望電力拖動裝置能縮短減速和停車的時(shí)間,因此必須使運(yùn)行在低于同步轉(zhuǎn)速電動狀態(tài)的電機(jī)切換到制動狀態(tài)下工作.設(shè)電機(jī)原在低于同步轉(zhuǎn)速下作電動運(yùn)行,其轉(zhuǎn)子側(cè)已參加一定的-Eadd o -Eadd >sEr0 , Ir <0 制動定子側(cè)輸出功率給電網(wǎng),電機(jī)成為發(fā)電機(jī)處于制動狀態(tài)工作,并產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩以加快減速停車過程 0 < s < 1 Pm < 0sPm<0 1-sPm<05電氣串級調(diào)速系統(tǒng)的根本概念(恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速轉(zhuǎn)差功率饋送型)次同步電動狀態(tài),將轉(zhuǎn)子

7、電壓先整流成直流電壓,然后再引入一個(gè)附加的直流電動勢,限制M三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)其轉(zhuǎn)子電動勢此直流附加電動勢的幅值,就可以調(diào)節(jié)異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速.KiSEro = UdK 2U T 2 cos= U jUd =UR電壓整流系數(shù)逆變變壓器的二次相電 壓 工作在逆變狀態(tài)的 UI的逆變角 轉(zhuǎn)子直流回路總電阻Ero經(jīng)UR三相不可控整流裝置,輸出直流電壓Ud .工作在有源逆變狀態(tài)的 UI三相可控整流裝置：可提供可調(diào)的直流電壓Ui ,作為電機(jī)調(diào)速所需的附加直流電動勢；可將UR整流輸出的轉(zhuǎn)差功率逆變,回饋到交流電網(wǎng). UU：(1)起動 Id = LR起動條件對串級調(diào)速系統(tǒng)而言,起動應(yīng)有足夠大的轉(zhuǎn)子電流I r

8、或足夠大的整流后直流電流Id ,為此,轉(zhuǎn)子整流電壓 Ud與逆變電壓 Ui間應(yīng)有較大的差值.限制逆變角 P ,使在起動開始的瞬間,Ud與Ui的差值能產(chǎn)生足夠大的Id ,以滿足所需的電磁轉(zhuǎn)矩,但又不超過允許的電流值,這樣電動機(jī)就可在一定的動態(tài)轉(zhuǎn)矩下加速起動.隨著轉(zhuǎn)速的增高,相應(yīng)地增大P角以減小值 Ui ,從而維持加速過程中動態(tài)轉(zhuǎn)矩根本恒定.當(dāng)?shù)竭_(dá)所需轉(zhuǎn)速是為止(2)調(diào)速改變P角的大小/7 T f 4 J - 41T f /個(gè) f 個(gè)4=0 三LoJ(3) 停車與轉(zhuǎn)子相連的是不可控的整流裝置,它只能從電動機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)輸出功率沒有制動停車功能.只能靠減小P角逐漸減速,并依靠負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩的作用自由停車.6異步

9、電動機(jī)串級調(diào)速機(jī)械特性的特征及其原因1)在串級調(diào)速時(shí),理想空載轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速是不同的一異步電動機(jī)U 2 T-cos -Er0理想空載狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)(Id = 0), K1soEr0 = K2U 2T cosP其中,s0在串級調(diào)速時(shí)對應(yīng)于某一 P角的理想空載轉(zhuǎn)差率,并取K1 = K2,那么 s0相應(yīng)的理想空載轉(zhuǎn)速 n0U 2T cos -Hosyn(1 -8)=%yn(1 )Er0式中 nsyn 異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速.2)比其固有特性要軟得多.逆變變串級調(diào)速時(shí),轉(zhuǎn)子回路中接入了串級調(diào)速裝置(包括兩套整流裝置、平波電抗器、 壓器等),實(shí)際上相當(dāng)于在電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路中接入了一定數(shù)量的等效電阻和電抗,它們

10、的影響在任何轉(zhuǎn)速下都存在.電阻越大越軟3最大電磁轉(zhuǎn)矩比電動機(jī)在正常接線時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩有明顯的降低.電抗整流電路換相重疊角將加大,并產(chǎn)生強(qiáng)迫延遲導(dǎo)通現(xiàn)象1 一、 n =(U I d Rz) CePmsQ01(2.34Er0 cos: pQ0U3XD0 IU d 0 -I dI d . C m I d 0電動勢系數(shù)CE是負(fù)載電流的函數(shù),它是使轉(zhuǎn)速特性成為非線性的 重要,異步電動機(jī)串級調(diào)速系統(tǒng)與直流它勵電動機(jī)的轉(zhuǎn)速特性在形 式上完全相同,改變電壓即可得到一族平行移動的調(diào)速特性.串級調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩系數(shù)Q0 理想空載機(jī)械角轉(zhuǎn)速rad/s ; CM8Te1m第一工作區(qū)的計(jì)算最大轉(zhuǎn)矩和Te2m第二工作區(qū)真正的

11、最大轉(zhuǎn)矩Te2m對應(yīng)于 ap= 15° .Te1-2第一、二工作區(qū)交界的轉(zhuǎn)矩值,稱作交接轉(zhuǎn)矩Te1mTemTe2 mTem=0.955=0.827= 0.716(7-25)(7-26)(7-27)式7-26說明,異步電動機(jī)串級調(diào)速時(shí)所能產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩比正常接線時(shí)減少了17.3%由式7-27可知,Te1-2 = 0.716 Tem,而異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩過載水平一般大于2,即Tem >2TeN,所以當(dāng)電動機(jī)在額定負(fù)載下工作時(shí),還是 處于第一工作區(qū).9串級調(diào)速系統(tǒng)的效率高的原因1在串級調(diào)速時(shí),Ps未被全部消耗掉,而是扣除了轉(zhuǎn)子銅損pCur、雜散損耗ps和附加的串級調(diào)速裝置損耗 ptan

12、后通過轉(zhuǎn)子整流器與逆變器返回電網(wǎng)2在串級調(diào)速系統(tǒng)中,當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速降低時(shí),如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變,!2p和ptan都根本不變,效率公式分子和分母中的Pm 1-s項(xiàng)隨著s的增大而同時(shí)減少,對效率的影響并不太大.10串級調(diào)速系統(tǒng)的功率因數(shù)低的原因1異步電動機(jī)本身的功率因數(shù)就會隨著負(fù)載的減輕而下降；2轉(zhuǎn)子整流器的換相重迭和強(qiáng)迫延遲導(dǎo)通等作用都會通過電機(jī)從電網(wǎng)吸收換相無功功率；3逆變器的相控作用使其電流與電壓不同相,也要消耗無功功率11逆變變壓器的二次側(cè)相電壓U T2谷量1WT 上1D例：D2 > 3 S50kw > ?x12雙閉環(huán)限制的串級調(diào)速系統(tǒng)1 _2 二350kw4 -x=- 5 0 k

13、 wx3轉(zhuǎn)速反響信號取自異步電動機(jī)軸上聯(lián) 接的測速發(fā)電機(jī),電流反響信號取自逆變器交流側(cè)的電流互感器, 也可通過霍 爾變換器或直流互感器取自轉(zhuǎn)子直流 回路.為了預(yù)防逆變器逆變顛覆,在電流調(diào)節(jié)器ACR輸出電壓為零時(shí),應(yīng)整 定觸發(fā)脈沖輸出相位角為=Pmin .大局部串級調(diào)速的設(shè)備是不需要從 零速到額定轉(zhuǎn)速作全范圍調(diào)速的其調(diào) 速范圍本來就不大串級調(diào)速裝置的容 量可以選擇比電動機(jī)校的多,為了使串 級調(diào)速裝置不受過電壓損壞, 須采用間接起動方式原因n =n 穩(wěn)定肺、AS給；®>>AS輸出、AC給也 ,AC輸出, Ui0c 1d >n如系統(tǒng)1000-1500現(xiàn)在1300穩(wěn)定運(yùn)行此

14、時(shí)斷開反響線那么不可調(diào)1500ASR輸入由0 T n"那么其達(dá)飽和輸出限幅值 =ACR飽和達(dá)最大=Pmax=90'= Uio=0逆變器不起作用即調(diào)速系統(tǒng)不再起作用PI穩(wěn)定時(shí)不飽和無靜差輸入為0飽和時(shí)有限幅13串級調(diào)速系統(tǒng)的起動方式間接起動和直接起動兩種總的原那么是在起動時(shí)必須使逆變器先電機(jī)而接上電網(wǎng),停車時(shí)那么比電機(jī)后脫離電網(wǎng),以預(yù)防逆變器交流側(cè)斷電,使晶閘管無法關(guān)斷,造成逆變器的短路事故間接起動即將電動機(jī)轉(zhuǎn)子先接入電阻或頻敏變阻器起動,待轉(zhuǎn)速升高到串級調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)最低轉(zhuǎn)速時(shí),才把串級調(diào)速 裝置投入運(yùn)行.串級調(diào)速系統(tǒng)間接起動限制原理圖1先合上裝置電源總>開關(guān) S,使逆

15、變器在 Pmin下等待工作. 2然后依次接通接觸器 K1 ,接入起動電阻R,再 接通K0,把電機(jī)定子回路與電網(wǎng)接通,電動機(jī)便 以轉(zhuǎn)子串電阻的方式起動3待起動到所設(shè)計(jì)的nmin smax時(shí)接通 K2 ,使電動機(jī)轉(zhuǎn)子接到串級 調(diào)速裝置,同時(shí)斷開K1 ,切斷起動電阻,此后電動機(jī)就可以串級調(diào)速的方式繼續(xù)加速到所需的轉(zhuǎn) 速運(yùn)行.停車 1由于沒有制動作用,應(yīng)先斷開 K2,使電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路與串級調(diào)速裝置脫離；2再斷開K0 ,以預(yù)防當(dāng)K0斷開時(shí)在轉(zhuǎn)子側(cè)感生斷閘 高電壓而損壞整流器與逆變器.i md = i sd - irdLmimd = ' mdLmimq='；mq氣隙磁鏈定向,現(xiàn)取按氣隙磁鏈

16、1-md "mWm定向,即把m _ii sdi rdLmd軸取在Wm方向上,那么i _ _|isqrq直接起動 又稱串級調(diào)速方式起動. 在起動限制時(shí)讓逆變器先于電動機(jī)接通交流電網(wǎng),然后使電動機(jī)的定子與交流電網(wǎng)接通,此時(shí)轉(zhuǎn)子呈開路狀態(tài), 可預(yù)防因電動機(jī)起動時(shí)的合閘過電壓通過轉(zhuǎn)子回路損壞整流裝置,最后再使轉(zhuǎn)子回路與整流器接通.1接觸器的工作順序?yàn)镾- K0 - K2 ,此時(shí)不需要起動電阻.當(dāng)轉(zhuǎn)子回路接通時(shí),由于轉(zhuǎn)子整流電壓小于逆變電壓,直流回路無電流,電動機(jī)尚不能起動.2待發(fā)出給定信號后,隨著 P的增大,逆變電壓降低,產(chǎn)生直流電流,電動機(jī)才逐漸加速,直至到達(dá)給定轉(zhuǎn)速14異步電機(jī)雙饋調(diào)速系

17、統(tǒng)轉(zhuǎn)差功率饋送型雙饋就是從定子側(cè)與轉(zhuǎn)子側(cè)都饋入電能的工作狀態(tài)他控式雙饋調(diào)速系統(tǒng)自控式雙饋調(diào)速系統(tǒng)矢量限制將三相異步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型變換到以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的dq兩相坐標(biāo)系Usd = Rsd + 爐 sd 切 ¥ sqUsq = Risq+ Wsq+8平 sd Urd = Rird + Md -嘈 rq ' Urq=Rirq+Mq+8¥rd,-sd = Lsisd ' Lmird仁心十小"rd = Lmisd - Lrirdrq =山 UrqJ dTe= np dt電壓方程磁鏈方程轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動方程Lm =3/2 Lms -dq坐標(biāo)系定轉(zhuǎn)子同軸等效繞組間的互

18、感,對應(yīng)的磁鏈就是氣隙磁鏈的d軸分量 中md和q軸分量 中mq ,流過Lm的電流可稱為勵磁電流imd和imq ,且有：二-npl： mirqTe - npLm(isqird - i sdi rq )15傳統(tǒng)電勵磁同步電機(jī)同步電機(jī)只能變壓變頻調(diào)速 轉(zhuǎn)差功率不變型優(yōu)點(diǎn)1轉(zhuǎn)速與電壓頻率嚴(yán)格同步；2功率因數(shù)高到1.0,甚至超前存在的問題1起動困難；2重載時(shí)有振蕩,甚至存在失步危險(xiǎn).問題的根源：供電電源頻率固定不變.解決方法：采用電壓-頻率協(xié)調(diào)限制類型1他控變頻調(diào)速系統(tǒng)2自控變頻調(diào)速系統(tǒng)16他控變頻同步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)多臺永磁或磁阻同步電動機(jī)并聯(lián)接在公共的電壓源型PWM變壓變頻器上,由統(tǒng)一的頻率給定信號f

19、 *同時(shí)調(diào)節(jié)各臺電動機(jī)的轉(zhuǎn)速.PWM變壓變頻器中,帶定子壓降補(bǔ)償?shù)暮銐侯l比限制保證了同步電動機(jī)氣隙磁通恒定,緩慢地調(diào)節(jié)頻率給定 f*可以逐漸地同時(shí)改變各臺電機(jī)的轉(zhuǎn)速 .全控調(diào)速系統(tǒng):永磁或磁 阻式同步 電動機(jī)群多臺同步電動機(jī)的恒壓頻比控 制調(diào)速系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,限制方便,只 需一臺變頻器供電,本錢低廉. 由于采用開環(huán)調(diào)速方式,系統(tǒng) 存在一個(gè)明顯的缺點(diǎn),就是轉(zhuǎn) 子振蕩和失步問題并未解決, 因此各臺同步電動機(jī)的負(fù)載不 能太大.由交-直-交電流型負(fù)載換流變壓變頻器供電的同步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)17按氣隙磁場定向的同步電動機(jī)矢量限制系統(tǒng)系式_ 2.22.2If - fm MIs , ：/1 sm 1sti

20、R ism1 fm 1 st T ft ism - is cos's定子三相繞組軸線 A、B、C是 靜止的,三相電壓uA、 uB、uC 和三相電流ia、ib、ic都 是平衡的,轉(zhuǎn)子以同步轉(zhuǎn)速1旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子上的勵磁繞組在勵磁 電壓Uf 供電下流過勵磁電流 If.沿勵磁磁極的軸線為 d軸,與d軸正交的是q軸,d-q坐標(biāo) 在空間也以同步轉(zhuǎn)速 ©1旋轉(zhuǎn), d軸與A軸之間的夾角 6為 變量.物理模型磁動勢和磁通的空間矢量圖令?mFR、R方向?yàn)镸軸與之正 交的是T軸Ff、6f 一轉(zhuǎn)子勵磁磁動勢和磁 通,沿勵磁方向?yàn)?d軸； Fs 一定子三相合成磁動勢； FR、R 一合成的氣隙磁動勢和 總磁

21、通；氏一Fs與FR間的夾角； 行 一Ff 與FR間的夾角.將Fs除以相應(yīng)的匝數(shù)即為定子 三相電流合成空間矢量Is ,可將它沿M、T軸分解為勵磁分量 Ism 和轉(zhuǎn)矩分量1st.同樣,Ff與相當(dāng) 的勵磁電流矢量If也可分解成Ifm 和 Ift .i7i曾忌喊osa電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖2從電動機(jī)本身看,它是一臺同步電動機(jī),但是如果把它和逆變器UI、轉(zhuǎn)子位置檢測器 BQ合起來看,就象是一臺直流電動機(jī).直流電動機(jī)電樞里面的電流本來就是交變的,只是經(jīng)過換向器和電刷才在外部電路表現(xiàn)為直流,這時(shí),換向器相當(dāng)于機(jī)械式的逆變器,電刷相當(dāng)于磁極位置檢測器.這里,那么采用電力電子逆變器和轉(zhuǎn)子位置檢測器替代機(jī)械式換

22、向 器和電刷.分類1無換向器電動機(jī) 2三相永磁同步電動機(jī)輸入正弦波電流時(shí)3無刷直流電動£ A益工五機(jī)采用方波電流時(shí)區(qū)別定子繞組轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)氣隙磁密的波形2分布短距繞組內(nèi)置式矩形凸極式正弦波3集中整距繞組瓦形磁鋼表向式磁鋼 放在轉(zhuǎn)子外表隱極式梯形波18梯形波永磁同步電動機(jī)的等效電路及逆變器主電路原理圖逆變器通常采用120°導(dǎo)通型的,當(dāng)兩相導(dǎo) 通時(shí),另一相斷開 uA、uB、uC三相輸入 對地電壓iA、iB、iC三相電流eA、eB、 eC三相電動勢 Rs定子每相電阻Ls定子每 相繞組的自感 Lm定子任意兩相繞組間的 互感o R oc= R o oLm-4-LIB A B c n u

23、u u-LnlHu 貝0 11a I -Ls0 iB + |LmRsjjcj LmLm Ls Lm,B-ec j由于三相定子繞組對稱,有 iA + iB + iC = 0L m iA Lm iC + L m iA = - L m iBLm iA + L m iB = - L m iCUa1-RsUb = 0Juc.00Ls - Lm00iAeA0 p iB + eBLs - Lm - Jc -jc _方波電流的峰值為Ip ,梯形波電動勢的峰值為Ep,在一般情況下,同時(shí)只有兩相導(dǎo)通,從逆變器直流側(cè)看進(jìn)去,為兩相繞組串聯(lián),那么電磁功率為 Pm = 2 Ep Ip.忽略電流換相過程的影響,電磁轉(zhuǎn)矩為

24、Pn/小2np Ep I p=2np- p I p式中甲p一梯形波勵磁磁鏈的峰值,是恒定值19動態(tài)模型當(dāng)圖中的VT1和VT6導(dǎo)通時(shí),A、B兩相導(dǎo)通而 C相關(guān)斷,那么可得無刷直流電動機(jī)的動態(tài)電壓方程為Ua Ub =2RsiA+2(Ls Lm)piA +2eA 在上式中,(uA - uB )是 A、B 兩相之間輸入的平均線電壓,采用PWM限制時(shí),設(shè)占空比為P,那么uA - uB = PUd ,于是,PUd -2eA =2Rs(Tl p +1)iA 丁 Ls -Lm為電樞漏磁時(shí)間常數(shù)1 =Rs根據(jù)電機(jī)和電力拖動系統(tǒng)根本理論,可知npJ neA-eB=ke'Te=一侄人1人SbIb) = 2h

25、pkeiATe - TL= - p 'pnp無刷直流電動機(jī)的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖+在基頻以下的恒轉(zhuǎn)矩工作區(qū)中,限制定子電流矢量使之落在=- u - -,Li -r udsqi sq TIe 一 np ris- Lsqis Uq = Rsis Lsqpis ' ' r20正弦波永磁同步電動機(jī)的自控變頻調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)子磁通由永久磁鋼決定,是恒定不變的,可采用轉(zhuǎn)子磁鏈定向限制,即將兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的d軸定在轉(zhuǎn)子磁鏈 空r 方向上-LJddsd1 dr=L iqsq1 qUd =RsidLsdpid - LsqiqUq =RsiqLsqpiqLsdidrTe =np('- diq q

26、id) =np'-；iq(Lsd -Lsq)idiqq軸上,即令 id = 0, iq = i s按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的正弦波永磁同步電動機(jī)矢量圖a)id=0,恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速b) id<0,弱磁恒功率調(diào)速i A =iscos(90"+e) = -i ssin6Ib = -issin(日-120)ic = issin(日+120)El)b)優(yōu)點(diǎn) 定子電流與轉(zhuǎn)子永磁磁通互相獨(dú)立,限制系統(tǒng)簡單,轉(zhuǎn)矩恒定性好,脈動小,可以獲 得很寬的調(diào)速范圍,適用于要求高性能的數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等場合.缺點(diǎn)1當(dāng)負(fù)載增加時(shí),定子電流增大,使氣隙磁鏈和定子反電動勢都加大,迫使定子電壓 升高.為了保證足夠的電源電壓,電控裝置須有足夠的容量,而有效利用率卻不大.2負(fù)載增加時(shí),定子電壓