(1)设电动机的三相绕组间完全对称,在空间上电角度互差120°,各绕组产生的磁动势沿气隙磁通按正弦分布;
(2)假设定转子绕组的自感和互感都是不变的;论文网
(3)忽略铁心损耗、涡流等因素的干扰;
(4)忽略频率和温度对绕组电阻引起的影响。
则感应电机的物理模型如图2。1所示[13]。图中, 分别代表定子绕组, 分别代表转子绕组, 是转子a轴和定子A轴之间的电角度, 是转子角速度。
图2。1 感应电机物理模型
2。2 三相坐标系下的感应电机模型
2。2。1 磁链方程
感应电机每相绕组的全磁链等于它自身的自感磁链和其他绕组对它的互感磁链之和[14]。所以,六个绕组的磁链可以用式(2-1)来表示:
其中, , , , , , 是各相绕组的全磁链; , , , , , 是各相绕组的自感,其余各项则是绕组间的互感。
定子各相自感为
转子各相自感为(2-3)
其中, 是定子漏感, 是转子漏感, 是定子互感, 是转子互感。由于定转子绕组匝数相等,磁阻相同,所以设定 = 。
两相绕组之间只有互感。互感又分为两类[15]:文献综述
(1)每相绕组自身的互感,此互感为常值;
(2)定转子绕组之间的互感,此互感是关于角位移θ的函数。
对于第一类绕组自身的互感,由于三相绕组之间的相位差是±120°,因此互感值应为
于是对于第二类定转子绕组间的互感,由于定转子之间电角度 的变化,可分别表示为
整理以上各式,可以将磁链方程式写成式(2-6)分块矩阵的形式
式中2。2。2 电压方程
三相定转子绕组的电压方程
将电压写成矩阵形式为
式中, , , , , , 分别是定转子各相电压的瞬时值; 和 分别是定转子绕组的电阻, , , , , , 分别是定转子各相电流的瞬时值。