现代电机控制技术
第1章 基础知识
现代电机控制技术
第1章 基础知识
现代电机控制技术
第第11章章 基础知识
基础知识
第第22章章 三相感应电动机矢量控制
三相感应电动机矢量控制
第第33章章 三相永磁同步电动机矢量控制
三相永磁同步电动机矢量控制
第第44章章 三相感应电动机直接转矩控制
三相感应电动机直接转矩控制
第第55章章 三相永磁同步电动机直接转矩控制
三相永磁同步电动机直接转矩控制
第第66章章 无速度传感器控制与智能控制
无速度传感器控制与智能控制
2
现代电机控制技术
第1章 基础知识
第1章 基础知识
1.1 电磁转矩
电磁转矩
1.1
1.2 直、交流电机电磁转矩
直、交流电机电磁转矩
1.2
1.3 空间矢量
空间矢量
1.3
1.4 矢量控制
矢量控制
1.4
3
现代电机控制技术
第1章 基础知识
1.1 电磁转矩
1.1.1 磁场与磁能
磁场与磁能
1.1.1
1.1.2 机电能量转换
机电能量转换
1.1.2
1.1.3 电磁转矩生成
电磁转矩生成
1.1.3
1.1.4 电磁转矩控制
电磁转矩控制
1.1.4
4
现代电机控制技术
第1章 基础知识
1.1.1 磁场与磁能
如图 1-1 所示,铁心上
装有两个线圈 A 和 B,匝
数分别为 AN 和 BN 。
主磁路由铁心磁路和
气隙磁路串联构成。
假 设 外 加 电 压 Au 和
Bu 为任意波形电压,励磁
电流 Ai 和 Bi 亦为任意波形
电流。
图1-1 双线圈励磁的铁心
5
现代电机控制技术
第1章 基础知识
1.单线圈励磁 先讨论仅有线圈 A 励磁的情况。
当电流 Ai 流入线圈后,便会在铁心
内产生磁场。根据安培环路定律,有
∫
lH
d
L
⋅
i
Σ=
(1-1)
式中,H 为磁场强度, iΣ 为该闭合回
线包围的总电流。
如图 1-2 所示,若电流正方向与闭
合回线 L 的环行方向符合右手螺旋关
系时,i 便取正号,否则取负号。
图 1-2 安培环路定律
闭合回线可任意选取,在图 1-1 中,取铁心断面的中心线为闭合回
线,环行方向为顺时针方向。沿着该闭合回线,铁心磁路内的 mH 处处
相等,方向与积分路径一致,气隙内 δH 亦如此。
6
现代电机控制技术
第1章 基础知识
于是,有
lH
mm
+ δ
H
δ
=
iN
AA
=
f
A
(1-2)
磁压降
磁压降
式中, ml 为铁心磁路的长度,δ为气隙长度。
式(1-2)表明线圈 A 提供的磁动势 Af 被主磁路的两段磁压降所平
衡。此时, Af 相当于产生磁场 H 的“源”,类似于电路中的电动势。
磁路的
磁动势
在铁心磁路内,磁场强度 Hm 产生的磁感应强度 Bm 为
B
m
=
μ =
H
Fe
m
μμ
H
m0
r
(1-4)
式中, Feμ 为磁导率, rμ为相对磁导率, 0μ 为真空磁导率。
7
现代电机控制技术
第1章 基础知识
电机中常用的铁磁材料的磁导率 Feμ 约是真空磁导率 0μ 的
2000~6000 倍。空气磁导率与真空磁导率几乎相等。铁磁材料的
导磁特性是非线性的,通
)
B =
m
Hf
( m
关 系 曲
常 将
线称为磁化曲线,如图 1-3
所示。可以看出,当 mH 达
到一定值后,随着 mH 的增
大, mB 增加越来越慢,这
种现象称为饱和。
由于铁磁材料的磁化
图 1-3 铁磁材料的磁化曲线和 μFe=f(Hm)曲线
曲线不是一条直线,所以 Feμ 也随 mH 值的变化而变化,图 1-3 中
同时示出了曲线
Hf=μ
( m
Fe
。
)
8