电磁器件及系统的分析(第五章电磁器件及系统分析方法一状态方程法)西安交通大学电气工程学院梁得亮、杜锦华
电磁器件及系统的分析 (第五章 电磁器件及系统分析方法—状态方程法) 西安交通大学电气工程学院 梁得亮、杜锦华
·电磁器件与驱动系统的仿真√机电性能仿真：建模：电磁器件(电机)的数学模型，电力电子驱动装置的数学模型负载的数学模型，控制策略的数学模型，分析：电压、电流，转矩，转角（转子位置）
• 电磁器件与驱动系统的仿真 ✓ 机电性能仿真： 建模： 电磁器件 (电机 )的数学模型， 电力电子驱动装置的数学模型， 负载的数学模型， 控制策略的数学模型。 分析： 电压、电流， 转矩， 转速、转角（转子位置）。 2 - 2
5.1电磁系统动态分析5.1电磁系统动态分析一特点交流电机动态运行时，电机内的各个物理量（电压、电流、定转子间的互感、电磁转矩和转速等）随时间而变化，所以各量都用瞬时值表示电机的运动方程（包括电压和转矩方程）以微分方程形式表达。动态分析时，由于电磁转矩是一个非线性项，所以转矩方程一般是非线性的；由于定、转子绕组之间的相对运动和某些电机的凸极转子（或定子）所造成的磁不对称性，交流电机的电压方程式通常是含有时变系数的微分方程。若进一步考虑磁饱和的影响，由于电感的非线性，电压方程也可能为非线性微分方程
5.1电磁系统动态分析—特点 交流电机动态运行时，电机内的各个物理量 （电压、电流、定转子间的互感、电磁转矩和转 速等）随时间而变化，所以各量都用瞬时值表示， 电机的运动方程（包括电压和转矩方程）以微分 方程形式表达 。 ⚫ 动态分析时，由于电磁转矩是一个非线性项，所 以转矩方程一般是非线性的； ⚫ 由于定、转子绕组之间的相对运动和某些电机的 凸极转子（或定子）所造成的磁不对称性，交流 电机的电压方程式通常是含有时变系数的微分方 程。 ⚫ 若进一步考虑磁饱和的影响，由于电感的非线性， 电压方程也可能为非线性微分方程 5.1电磁系统动态分析
5.1电磁系统动态分析1）在转速设为常数和不计磁饱和的条件下，通过坐标变换，电压方程可变换为常系数线性微分方程，并得到解析解。2）对一般的动态问题，由于整个运动方程是一组非线性微分方程组，所以必须用数值法和计算机来解算，才能得到具体问题的数值解
1）在转速设为常数和不计磁饱和的条件下，通 过坐标变换，电压方程可变换为常系数线性微 分方程，并得到解析解。 2）对一般的动态问题，由于整个运动方程是一 组非线性微分方程组，所以必须用数值法和计 算机来解算，才能得到具体问题的数值解 5.1电磁系统动态分析
5.1电磁系统动态分析交流电机的动态分析步骤大体为：①建立物理模型。所谓物理模型，就是依据研究或者设计的目的，从具体的电机抽象和合理简化所得到的装置。模型可以分为场模型和路模型两类。②建立数学模型。利用电磁学和力学的基本定律来建立模型外部的输入、输出和模型内部的电磁和机电关系间的数学方程式，即电机的电压方程和转矩方程
5.1电磁系统动态分析 交流电机的动态分析步骤大体为： ①建立物理模型。 所谓物理模型，就是依据研究或者设计的目的，从具体的电 机抽象和合理简化所得到的装置。模型可以分为场模型和路 模型两类 。 ②建立数学模型。 利用电磁学和力学的基本定律来建立模型外部的输入、输出 和模型内部的电磁和机电关系间的数学方程式，即电机的电 压方程和转矩方程