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机电换能器的动态模型:普遍方程电子机器

弗雷德里克BM1*罗杰·T2Benoit N2和Herve EB3

1大学理学院雅温得,汇票喀麦隆雅温得盒812,法国

2喀麦隆雅温得国家先进的工程学院,法国

313 Mekin水电开发公司邮政信箱155雅温得,喀麦隆、法国

*通讯作者:
弗雷德里克BM
科学,大学的教师
雅温得的我,未得箱812雅温得,
喀麦隆、法国
电子邮件: (电子邮件保护)

收到日期:22/09/2017;接受日期:30/09/2017;发表日期:28/09/2017

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文摘

在本文中,我们研究机电换能器,叫做“初始广义电机”。描述电磁过程的动力学,我们使用周期系数微分方程。为了简化这些方程,我们用李雅普诺夫变换消除周期系数。结果表明,初始的最终方程机对应一个属性时履行机常见的电机与各种应用程序。

关键字

机电换能器,普遍的电机

介绍

复杂动态系统的建模是最重要的一个领域的研究领域工程。通常希望分析、仿真和系统设计的角度来表示这样的模型的等效低阶状态变量传递函数模型反映的主要特征系统在考虑。大量的方法可在文献中降阶线性连续系统的时域和频域(1- - - - - -10]。

试图统一零碎治疗旋转电机导致普遍理论的电机或电机双轴理论。公园开发双轴同步机的方程利用适当的转换(1,2]。公园的想法然后由Kron处理所有的旋转电机通过张量分析(以系统的方式3]。然而,吉布斯等人简化了工作电机Kron运用矩阵的分析。这个统一的治疗旋转电机,由克隆亚麻现在被称为电机普遍理论(4]。这个理论可以从一个三相欣赏机器需要三个电压方程而普遍模式只需要两个电压方程可以解决更容易比三个电压方程。此外,三相电机的电路方程更为复杂,因为在三相绕组的磁耦合,但这不是普遍模型,沿着一个轴作用m.m.f.没有相互耦合与m.m.f.表演沿着其他轴(5]。的一般方程,适用于几乎所有类型的旋转机器,可以综合处理他们的稳定状态,动态和瞬态分析。

建筑的描述初始广义电机

我们考虑电机的磁系统非对称,这是有明确表示波兰人(1]。磁系统的特点是磁导率的对角矩阵:

图像

我们假设明确表示极点位于转子。在转子,波兰人入学率与分布式绕组F R称为励磁绕组和隐n-phase绕组(3]。

在圆柱定子开槽我们有丝分裂期对称隐绕组年代(6]。

这种机器的一个例子与三相隐在定子绕组,突出显示了在转子绕组图1

applied-science-innovations-three-phase

图1:电机与三相隐在定子和转子绕组和突出在转子绕组。

最初的广义电机的绕组参数的描述

定子隐绕组的特点是对角矩阵有源电阻(2]

图像和电感图像

结论

确认

引用

定子绕组的匝数定义为对角矩阵W年代= W年代。1

空间取向有丝分裂期对称隐的定子绕组的磁轴的特点是相矩阵(7]。

图像

定子相绕组均匀分布在角2π

定子相绕组的磁轴相互倾斜角度相同图像

转子隐绕组电阻R的特征是对角矩阵图像和电感图像

转子相绕组的匝数是由矩阵定义的图像

磁轴的空间取向o f n-phase对称隐的转子绕组的特点是阶段矩阵:

图像

在哪里图像磁轴偏差角的第一阶段绕组相对磁对称d;

凸励磁转子绕组F WF转弯。它的特点是电阻RF和电感LF绕组磁轴的方向与磁场方向的对称d: dF(1,0)

主要的定子和转子绕组的电感矩阵形式是:

图像

图像

图像

矩阵方程的坐标系统

普遍的电机定子和转子绕组,我们应用电压,特征向量,你,佛罗里达大学。行动下定子和转子绕组电压的流通电流红外,如果。

根据2nd基尔霍夫定律(8,9),

图像

p -操作符的区别在哪里

根据(1),在很多情况下它是方便代表矩阵形式:

图像(2)

地点:图像

图像

方程(1)和(2)叫做方程的坐标系统,其中包括周期系数。

电机的李雅普诺夫变换方程(4,10- - - - - -12]

李雅普诺夫变换改变状态变量和外部行为从而旋转矩阵成为单位。,初始机绕组匝数相同的表示,和多相绕组是转化为等价的两相绕组4]。

作为初始方程,我们认为(1)。我们引入新的状态变量和控制信号绕组年代,R, F。

图像

在哪里

图像

Kp——转子绕组分布系数R。

更换后,我们有:

图像

图像

0=我1+我2+我f磁化电流。

图像旋转矩阵与角图像

主要和相互等价的机器绕组的电感矩阵:被认为是相等的

图像

图像

因此,积极的抗性和分散阶段隐定子绕组的等效的电感机是平等的和对应的初始普遍机(10]。

图像

的表情,我们有:

图像

最后,方程(2)对应于两相隐转子绕组。

我们有图像

图像

我的向量1,我2,我f,V1,V2的特点是两个坐标:

图像

在发达的形式,(3)可以写成:

图像

方程(3)不包括周期系数。因此,将方程从(1)李雅普诺夫变换。如果我们假设角度旋转速度ω的变化比速度慢的电磁过程,那么我们可以考虑方程(3)都是线性的(11,12]。

结论

机的转子,转子凸隐n-phase绕组,也有丝分裂期非突在定子绕组,具有许多电机用于各种应用程序的属性。

电机中电磁过程的动力学特征与周期系数线性微分方程。

转换方程对应普遍电机地点:

——定子和转子绕组匝数相同;

——隐有丝分裂期变成两相绕组定子绕组;

——隐n-phase转子绕组是变成两个集中绕组的磁轴沿轴方向磁对称d和q。

李雅普诺夫变换获得由公园允许电机方程的系数是常数的值。

引用

全球技术峰会