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永磁同步电机基础知识

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(一 ) PMSM 的 数 学 模 型 交 流 电 机 是 一 个 非 线 性 、 强 耦 合 的 多 变 量 系 统 。 永 磁 同 步 电 机 的 三 相 绕 组 分布 在 定 子 上 , 永 磁 体 安 装 在 转 子 上 。 在 永 磁 同 步 电 机 运 行 过 程 中 , 定 子 与 转 子 始终 处 于 相 对 运 动 状 态 , 永 磁 体 与 绕 组 , 绕 组 与 绕 组 之 间 相 互 影 响 , 电 磁 关 系 十 分复 杂 , 再 加 上 磁 路 饱 和 等 非 线 性 因 素 , 要 建 立 永 磁 同 步 电 机 精 确 的 数 学 模 型 是 很困 难 的 。 为 了 简 化 永 磁 同 步 电 机 的 数 学 模 型 , 我 们 通 常 做 如 下 假 设 : 1) 忽 略 电 机 的 磁 路 饱 和 , 认 为 磁 路 是 线 性 的 ; 2) 不 考 虑 涡 流 和 磁 滞 损 耗 ; 3) 当 定 子 绕 组 加 上 三 相 对 称 正 弦 电 流 时 , 气 隙 中 只 产 生 正 弦 分 布 的 磁 势 ,忽 略 气 隙 中 的 高 次 谐 波 ; 4) 驱 动 开 关 管 和 续 流 二 极管 为 理想元件; 5) 忽 略 齿槽、 换向过 程 和 电 枢反应等 影 响 。 永 磁 同 步 电 机 的 数 学 模 型 由电 压方程 、 磁 链方程 、 转 矩方程 和 机 械运 动 方程组 成, 在 两相 旋转 坐标系 下 的 数 学 模 型 如 下 : (l)电 机 在 两相 旋转 坐标系 中 的 电 压方程 如 下 式所示: dds ddcqqqs qqcddiuR iLdtdiuR iL dt 其中 , Rs 为 定 子 电 阻; ud、 uq 分 别为 d、 q 轴上 的 两相 电 压; id、 iq 分 别为 d、q 轴上 对 应的 两相 电 流 ; Ld、 Lq 分 别为 直轴电 感和 交 轴电 感; ωc 为 电 角速度;ψd、 ψq 分 别为 直轴磁 链和 交 轴磁 链。 若要 获得三 相 静止坐标系 下 的 电 压方程 ,则需做 两相 同 步 旋转 坐标系 到三 相静止坐标系 的 变 换, 如 下 式所示。 cossin222cos()sin()33322cos()sin()33adbqcuuuuu...

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