机电能量转换讲课讲稿.ppt

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1、机电能量转换无损耗磁储能系统单边激励电源输入的总功率电压平衡方程法拉第电磁感应定律输入磁储能系统的电功率在时间dt内，输入耦合场的净电能在dt时间内总机械能的输出能量平衡微分磁能增量磁场储能积分路径选择磁场储能是一个状态函数，其值由独立变量ψ和θ的即时值唯一地确定。可以选取一条易于积分的路径求得磁能值。先把转子固定在θ0，ψ=0,Te=0,再求出此位置下磁链从0增长到ψ0时，耦合场的净电能输入。积分路径磁能计算磁共能计算磁能与磁共能的关系线性系统电磁转矩--磁能计算电磁转矩--磁共能计算双边激励电压平衡方程式绕组感应电动势输入耦合场的净电能微分磁能增量能量平衡

2、磁能增量积分路径的选择θ从0到θ0。第一段路径a段第二段路径b段ψ1从0到ψ10第三段路径c段ψ2从0到ψ20磁场能量微分磁共能积分路径的选择1.θ从0到θ0i1从0到i10i2从0到i202.3.磁共能线性系统电流为磁链的函数磁功能函数线性系统磁能与磁共能磁能密度线性系统磁能密度在一定的磁通密度下，磁能密度与介质磁导率成反比。对于旋转电机而言，大部分磁能储藏在气隙中。含气隙的铁心线圈磁能设：铁心平均长度100mm，气隙长度1mm，磁路的磁通密度B=1T，铁心的磁导率是空气的1000倍。比较气隙和铁心内储存的磁能。气隙和铁心内的磁能密度磁能密度之比储存的磁能之

3、比双边激励机电装置的机电能量转换磁链函数变压器电动势和运动电动势分析第一项、第二项由电流的变化所引起的，称为变压器电动势；第三项由转子旋转运动所引起，称为运动电动势。感应电动势是电磁能量转换的必要条件，运动电动势的存在是机电能量转换的必要条件。线性系统电能输入磁场储能的变化线性系统磁能变化分析磁能的变化是由两个绕组中的变压器电动势从电源所吸收的电能与运动电动势从电源所吸收的电能的1/2所提供的。电磁转矩单相磁阻电机定子上有一个线圈，转子为凸极，转子上没有线圈。设磁路线性，定子自感是转子转角的函数电机的磁共能电磁转矩通直流电通交流电流转子转角转矩分量电磁转矩平均

4、值当转子角转速与电流角频率相等时在旋转电机中的应用三相异步电动机定子三相绕组有自感和互感、转子三相绕组也有自感和互感，这些自感和互感与转子转角无关。而定转子绕组之间的互感与转子转角有关。定子电感系数矩阵转子电感系数矩阵定转子互感系数矩阵转子定子互感系数矩阵整个电机的电感矩阵磁功能矩阵形式电磁转矩定转子均为三相对称电流三相凸极同步电机定子各相的自感和各相间的互感均与转子转角有关，包含电感平均值和二次谐波幅值。转子励磁绕组自感与转子位置无关。定转子绕组间的互感为转子转角的余弦函数。磁共能电磁转矩洛伦兹力单位体积力总作用力麦克斯韦应力张量法根据麦克斯韦应力张量法理论

5、，总体积V内的有质动力f与闭合面S上的应力张量T有如下的等效关系表面应力等效性注意到矢量形式的高斯变换体积分转换为闭曲面积分二维情况下合力旋转电机计算作用在转子上的电磁力，一般闭合曲面选在通过气隙的圆柱面上，于是有力的分解切向电磁力密度电磁转矩电磁转矩由切向力产生，如果沿半径r的圆周积分，则电磁转矩的表达式为式中，r位于气隙中的任意圆周半径；Br、Bθ分别为半径r处气隙磁密的径向和切向分量。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢