【连载】电机控制学习笔记:电磁基础1

作者:陈立波

1.1 电磁基础

1.1.1 基本符号

fm 磁动势
Rm 磁阻
Φ 磁通
N 线圈匝数
L 电感
Λ 磁路磁导
e 感应电动势
u 电压
i 电流
Pn 极对数
Pm 电磁机械功率
Ωr 转子机械角速度
Te 电磁转矩
Wm 电磁机械能

1.1.2 磁动势、磁通、磁阻

可以利用电动势 V,电阻 R 和电流 A 分别理解磁动势 f,磁阻 Rm 和磁通 Ф。

1.1.3 磁链 电流流过单线圈,励磁磁链公式:

电流流过多线圈,励磁全磁链公式:

ψ =ψσ +ψm +ψab

ψσ 漏磁链
ψm 自感磁链
ψab 互感磁链

1.1.4 感应电动势 当励磁电流发生变化时,磁链也会发生变化,根据法拉第电磁感应定律,磁路的
变化将在线圈中产生感应电动势,如下:

线圈电压方程式为:

1.1.5 电磁能 电磁能是由于定子、转子磁链和转子机械位置变化做功产生的,其公式如下:

1.1.6 电磁转矩

当转子磁场轴线与励磁场轴线一致或相反(0 或 180 度)时,电磁转矩为 0。当 二者轴线不一致时,气隙磁场产生畸变从而产生电磁转矩。即电磁转矩作用的是:使 转子磁场轴线与励磁场轴线趋向一致,力减小和消除气隙磁场的畸变。

力矩的公式:

M=F⋅L
M 力矩(牛米)
F 作用力(牛)
L 力臂长度(米)

电磁转矩由转子励磁产生,公式如下:

其中:
β 定子旋转磁场的轴线在 qd 轴系中的空间相位
is 定子电流
if 转子电流
ψf 转子磁链

凸极转子还会应凸极效应引起磁阻转矩,公式如下

所以对凸极同步电机总电磁转矩为:

未完待续!

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