交流电机大作业
东北大学(本部)15秋《交流电机控制技术ⅱ》在线作业1
东北大学(本部)15秋《交流电机控制技术Ⅱ》在线作业1 试卷总分:100 测试时间:--一、单选题(共10道试题,共50分。
)1.逆变器的换流时间必须()工作频率的1/6周期。
A. 大于B. 小于C. 等于D. 无所谓满分:5分2.120°导电型的三相桥式逆变电路的换流是在()之间进行的。
A. 同一相的上下桥臂B. 相邻相的上下桥臂C. 相邻相的上桥臂或者下桥臂D. 不确定桥臂满分:5分3. 180°导电型的三相桥式逆变电路在任意区间有()只开关管同时导通。
A. 1B. 2C. 3D. 4满分:5分4.带辅助晶闸管的电压逆变器的辅助晶闸管导通产生一个()脉冲。
A. 窄B. 宽C. 和主晶闸管一样的D. 宽度变化的满分:5分5.对电动机从基本频率向上的变频调速属于()调速。
A. 恒功率B. 恒转矩C. 恒磁通D. 恒转差率满分:5分6. 180°导电型的三相桥式逆变电路主开关的导通时间是()电角度。
A. 180°B. 150°C. 120°D. 360°满分:5分7.交—直—交变频调速系统主电路主要由三部分组成,分别为()。
A. 整流器、变换器、调压器B. 整流器、滤波器、调压器C. 斩波器、滤波器、逆变器D. 整流器、滤波器、逆变器满分:5分8.A.B.C.D.满分:5分9.交交变频器工作时如果输出正电压、负电流,说明当前()处在截止状态。
A.正组B.反组C. 整流器D. 逆变器满分:5分10.在SPWM变频调速系统中,用()单元实现U/f协调控制。
A. 绝对值运算器B. 极性鉴别器C. 函数发生器D. 比较器满分:5分二、判断题(共10道试题,共50分。
)1.交交变频器输出电压频率越接近于电网电压频率,输出波形越好。
()A. 错误B. 正确满分:5分2.交直交变频调速系统主电路主要由整流、换流、逆变三部分组成。
()A. 错误B. 正确满分:5分3.电流型逆变器输出电流波形为方波;输出电压波形为正弦波。
交流伺服与变频技术大作业答案参考
交流伺服与变频技术大作业参考
本次大作业共三题合计100分。
第一题:使用MM440变频器控制三相异步电动机进行5段速运行控制,要求用三个按钮组合进行选择速度,五种速度分别是15HZ,25HZ,35HZ,50HZ,-20HZ,加减速时间均为1s,请画出接线图并写出主要功能参数(电机参数不需写出)。
(共30分)
答:
(1)接线图(15分)
(2
第二题PLC通过MM440控制电动机七段速运行
控制要求如下:
利用S7-1200PLC控制MM440变频器实现电动机七段速频率运转,按下启动按钮后每隔10秒钟进行一次速度切换,实现七段固定频率连续切换控制。
七段速度设置如下表。
请绘制出接线图和PLC程序。
(共30分)
七段速度设置表
答:
(1)地址分配(10分)
停止按钮
开始按钮
接线图
(3)程序(10分)
第三题使用S7-1200通过V90PN控制伺服电动机工作,要求能控制伺服电动机进行点动,和相对位移,点动速度为系统默认速度,相对位移距离为30000,速度为200。
速度倍率为100。
尝试编写PLC程序并写出伺服驱动的主要参数值。
(共40分)
答:
(1)伺服参数的设定(10分)
本次任务中的大多数参数可以使用默认值,需要设置的参数不多,对下列参数进行设置即可。
P29000设置为54,P29001设置为0,P29002设置为0,P29108设置为1,P29301设置为3,P29302设置为4.
(2)变量表(10分)
(3)PLC程序(20分)。
交流电机动态分析作业一
作业一1. 已知:)120cos(),120cos(,cos +=-==t I i t I i t I i m C m B m A ωωω求:0;02100,,,,;,,;,,i i i i i i i i i i i i b f q d βα①ABC 到αβ0变换为1αβ01ABC i C i -= ,其中:1111122203111222C -⎡⎤--⎢⎥⎢⎢=⎢⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 经αβ0变换,各电流分量如下:211()322211(cos cos(120)cos(120))32221(cos cos )32cos A B C m m m m m m i i i i I wt I wt I wt I wt I wt I wtα=--=--︒-+︒=+=2()32211(cos(120)cos(120))22sin B C m m m i I wt I wt I wtβ=-=-︒-+︒= 01()31(cos cos(120)cos(120))3A B C m m m i i i i I wt I wt I wt =++=+-︒++︒= ②①ABC 到dq0变换为1dq03ABC i C i -= ,其中:13cos cos(120)cos(120)2sin sin(120)sin(120)3111222C θθθθθθ-⎡⎤⎢⎥-+⎢⎥=----+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦经dq 0变换,各电流分量如下:2(cos cos(120)cos(120))32(cos cos cos(120)cos(120)cos(120)cos(120))3cos()d A B C m m m m i i i i I wt I wt I wt I wt θθθθθθθ=+-︒++︒=+-︒-︒++︒+︒=-2(sin sin(120)sin(120))32(cos sin cos(120)sin(120)cos(120)sin(120))3sin()q A B C m m m m i i i i I wt I wt I wt I wt θθθθθθθ=-+-︒++︒=-+-︒-︒++︒+︒=- 01()31(cos cos(120)cos(120))3A B C m m m i i i i I wt I wt I wt =++=+-︒++︒= ③ ABC 到120变换为11202ABC i C i -= ,其中: 21221113111222a a C a a -⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,j1202j240,a e a e == 经120变换,各电流分量如下:211()3111(cos cos(120)cos(120)cos(120)cos(120))3221(cos sin )212A B C m m m m m m jwtm i i i i I wt I wt wt I wt wt I wt j wt I e αα-=++=--︒+-︒-+︒-+︒=-= 2121()31(cos sin )212A B C m jwtm i i i i i I wt j wt I e αα=*=++=+=01()31(cos cos(120)cos(120))3A B C m m m i i i i I wt I wt I wt =++=+-︒++︒= ④ABC 到fb 0变换为1fb04ABC i C i -= ,其中: j θj θ2j θ1j θ2j θj θ313111e ae a e C e a e ae ----⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,j1202j240,a e a e == 经fb 0变换,各电流分量如下:2()1()31(cos sin )(cos sin )21(cos()sin())212j f A B C m m j wt m i i i i e I wt j wt i I wt j wt I e θθααθθθθ--=++=--=-+-= ()1(cos()sin())212b f m j wt m i i I wt j wt I e θθθ--=*=---= 01()31(cos cos(120)cos(120))3A B C m m m i i i i I wt I wt I wt =++=+-︒++︒=2、简述电机领域近年来的一项新成果。
机电传动控制-大作业
《机电传动控制》大作业(2小时)
一、有一生产机械的实际负载转矩曲线如图一所示,生产机械要求的转速n N =1450r/min ,ηc=0.92。
1.试选一台容量合适的交流电动机来拖动此生产机械。
(10分)
2.假设该电机采用反馈/反接/能耗制动,设计其制动控制电路原理图,并绘制机械特性图说明其制动过程(15分)。
二、设计CA6140车床的继电器接触器控制系统(50分)
/设计......和....功能的继电器接触器控制系统
1.设计其电气原理图(10分)
2. 列出电器元件表(5分)
3.设计主盘电器安装位置图及操作面板电气安装位置图(5分)
4.绘制电气安装底板的电气接线图(10分)
5.绘制操作面板的电气接线图(10分)
6. 绘制电气安装互连图(5分);
7.列出管内敷线明细表(5分);
三、有一传送带,要求在左位停留20s,进行人工装料;然后右行;在右位停留25s,实现人工卸料。
要求用按钮分别启动左行或者右行,然后自动循环;按停止按钮则系统停止。
试用PLC设计其控制系统,并请辅以必要的文字说明。
(总25分)
1.设计主电路图(5分)
2.拟定输入输出器件,进行PLC型号选择(5分);
3. 进行端口分配,绘制PLC接线图(5分)
4. 绘制梯形图(10分);。
交流电动机的特点与应用
交流电动机的特点与应用交流电动机是一种常见的电动机类型,在各个领域都有广泛的应用。
它具有多种特点和优势,能够满足不同的需求。
本文将介绍交流电动机的特点,并探讨其在不同应用领域中的应用情况。
一、交流电动机的特点交流电动机具有以下几个特点:1. 高效率:交流电动机的效率通常在80%以上,能够将电能有效地转化为机械能,提高能源利用效率。
2. 调速范围广:交流电动机的调速范围相对较广,可以实现高速、中速和低速运转,适应不同的工作要求。
3. 启动扭矩大:交流电动机在启动时具有较大的扭矩输出,能够顺利启动重载设备,提高工作效率。
4. 维护成本低:交流电动机结构简单,维护保养成本相对较低,使用寿命长,能够降低企业的运行成本。
5. 自冷却:交流电动机内部的转子可以通过电机运行时产生的风扇效应进行自冷却,避免了额外的冷却装置的使用。
二、交流电动机的应用1. 工业领域:交流电动机在工业生产中得到广泛应用。
例如,交流感应电动机广泛用于工厂的输送带系统、压缩机、泵和风机等设备中。
交流电动机的高效率和可靠性使其成为工业生产中的理想选择。
2. 汽车行业:交流电动机在汽车行业中的应用越来越广泛。
电动汽车和混合动力汽车采用交流电动机作为驱动系统,具有高效率、低噪音和低排放的特点。
同时,交流电动机的调速范围广,能够满足汽车在不同速度下的工作需求。
3. 家电领域:交流电动机也在家电领域中得到广泛应用。
例如,家用洗衣机、空调、冰箱等家电产品都采用交流电机作为驱动装置。
交流电机的高效率和稳定性能够提高家电的使用寿命,并节约能源消耗。
4. 绿色能源领域:交流电动机在绿色能源领域中发挥着重要作用。
例如,风力发电和太阳能发电的装置中都采用交流电动机作为发电机,将机械能转化为电能。
交流电动机的高效率和可靠性有助于提高可再生能源的利用效率。
5. 其他领域:除了以上几个领域,交流电动机还广泛应用于冶金、航空航天、宇航等领域。
例如,冶金行业中的轧机、风机等设备均采用交流电动机来实现能量转换。
交流电机的用途
交流电机的用途
交流电机是一种常见的电动机,它的用途非常广泛。
交流电机可以将电能转化为机械能,从而驱动各种机械设备运转。
下面我们来看看交流电机的具体用途。
交流电机广泛应用于家用电器中。
例如,洗衣机、空调、电风扇、吸尘器等家用电器都需要交流电机来驱动它们的运转。
交流电机具有体积小、重量轻、效率高等优点,因此非常适合用于家用电器中。
交流电机也广泛应用于工业生产中。
例如,机床、风机、水泵、压缩机等工业设备都需要交流电机来驱动它们的运转。
交流电机具有转速范围广、转矩大、可靠性高等优点,因此非常适合用于工业生产中。
交流电机还广泛应用于交通运输领域。
例如,电动汽车、电动自行车、电动摩托车等交通工具都需要交流电机来驱动它们的运转。
交流电机具有高效、低噪音、低污染等优点,因此非常适合用于交通运输领域。
交流电机还广泛应用于航空航天领域。
例如,飞机、卫星等航空航天器都需要交流电机来驱动它们的运转。
交流电机具有体积小、重量轻、可靠性高等优点,因此非常适合用于航空航天领域。
交流电机的用途非常广泛,涵盖了家用电器、工业生产、交通运输、航空航天等多个领域。
随着科技的不断发展,交流电机的应用范围
还将不断扩大,为人们的生产和生活带来更多的便利和效益。
交流电机工作原理及应用
交流电机工作原理及应用
交流电机的工作原理是基于法拉第电磁感应定律和洛伦兹力的相互作用。
当通电导线置于磁场中时,由于电流通过导线而产生的磁场与外部磁场相互作用,导致导线受到一个力的作用。
这个力称为洛伦兹力,它的方向与磁场、电流以及导线间的关系有关。
在交流电机中,由于电流的方向随着时间而改变,洛伦兹力也随之改变。
交流电机由定子和转子两部分组成。
定子是不动的部分,由铜线圈绕成。
当通过定子的线圈通电时,会在定子产生一个旋转磁场。
转子是可转动的部分,常为一个铁心。
当旋转磁场与转子的磁场相互作用时,由于洛伦兹力的作用,在转子上产生一个力矩,使其转动。
交流电机的应用非常广泛。
家用电器、工业机械、交通工具等众多领域中都有交流电机的应用。
家用电器如洗衣机、空调、电风扇等常常采用交流电机作为驱动装置。
工业机械中的风机、泵、压缩机等也大量使用交流电机。
交通工具如电动汽车、列车等的驱动系统中也离不开交流电机。
此外,交流电机还广泛应用于发电机、传动装置、机床等领域。
总的来说,交流电机通过利用电流与磁场的相互作用产生的力矩实现机械转动。
其原理简单、结构紧凑、效率高,因此在各个领域都有广泛的应用。
交流电机在电路中的作用
交流电机在电路中的作用交流电机在电路中的作用一、引言在现代社会中,电力的运输和使用已经成为了生产和生活的基础。
而交流电机作为电能转化的主要装置之一,在电路中起着重要的作用。
交流电机的广泛应用使得我们能够实现从小型家电到大型工业设备的动力驱动。
本文将深入探讨交流电机在电路中的作用。
二、交流电机的基本原理交流电机实际上是一种能够将电能转化为机械能的装置。
它的基本工作原理是利用电磁感应的原理,通过电流在导线中的流动产生的磁场与磁场相互作用,使得电机内部的可旋转部分产生转动。
交流电机由转子、定子、电枢绕组和永磁体等组成。
三、交流电机在电路中的作用1. 实现电能与机械能的转换交流电机通过将铜线电枢绕组放置在磁场中,利用电流在导线中的流动产生的磁场与磁场相互作用,从而使得电机内部的转子产生转动。
这样,交流电能就可以被转化为机械能,实现了动力的输出。
在家电中,交流电机被广泛应用于洗衣机、空调、电风扇等设备中,为我们的生活提供了便利。
2. 调节电路中的负载交流电机在电路中还有一个重要作用,就是调节电路中的负载。
在电路中,交流电机可以作为负载装置,能够消耗一定的电能,从而限制电路中电流的大小。
当电路中的电流过大时,交流电机会承受较大的负载,起到限流的作用。
这在一些需要保护电路的场景中尤为重要。
3. 实现速度调节和控制交流电机还可以通过调节供电电压和频率的方式实现速度的调节和控制。
通过改变供电电压和频率的大小,可以改变电机运转的速度。
这在很多需要控制电机转速的应用中非常重要,比如电梯、机床、工业生产中的输送带等。
四、个人观点与理解我认为交流电机作为电力转化的主要装置之一,在电路中发挥着至关重要的作用。
它不仅能够实现电能与机械能的转换,还可以调节电路中的负载以及实现速度的调节和控制。
交流电机的广泛应用不仅提高了我们的生产效率,也改善了我们的生活品质。
交流电机技术的发展也在不断推动着电动化、自动化和智能化的进步。
总结:通过对交流电机在电路中的作用进行全面的探讨,我们可以看到交流电机在能源转化和电路调节中的重要性。
东北大学2021年9月《交流电机控制技术I》作业考核试题及答案参考14
东北大学2021年9月《交流电机控制技术I》作业考核试题及答案参考1. 直接转矩控制中,逆变器的6个开关对应着( )种逆变器的电压状态。
A、3B、6C、7D、8参考答案:C2. 直接转矩控制是直接分析交流电动机的模型,控制电动机的磁链和转矩。
( )A.正确B.错误参考答案:A3. 存储过程是数据库对象,删除数据库就把存储过程也删除了。
( )此题为判断题(对,错)。
参考答案:√4. 直接转矩控制通过转矩检测值与给定值的比较,将转矩波动限制在一定容差范围内( )。
直接转矩控制通过转矩检测值与给定值的比较,将转矩波动限制在一定容差范围内( )。
A、正确B、错误正确答案:A5. 在矢量控制中以转子角速度旋转的坐标系是( )A、ABC坐标系B、dq坐标系C、αβ坐标系D、MT坐标系参考答案:B6. 矢量控制中经过坐标变换得到的定子电流的M轴分量相当于( )。
A.励磁电流B.转矩电流C.零电流D.都不是参考答案:A7. 交直交电压型变频器中间直流电路的储能元件是一个大电容( )。
交直交电压型变频器中间直流电路的储能元件是一个大电容( )。
A、正确B、错误正确答案:A8. 在矢量控制中与电机转速相同的旋转坐标系是( )。
A、ABC坐标系B、dq坐标系C、αβ坐标系D、MT坐标系参考答案:B9. 三相全桥电压型逆变器的6个有效电压空间矢量在一个输出基波电压周期内各自依次连续作用1/6周期,逆变器运行于这种状态时,会得到一个( )的旋转磁场。
A.圆形B.正方形C.矩形D.正六边形参考答案:D10. 规则采样法的采样区间是等宽的。
( )A.正确B.错误参考答案:A11. 交-交变频器的最大输出频率和市网电压频率一样,为50Hz。
( )A.正确B.错误参考答案:B12. 交-交变频器无环流工作方式,在进行组间换组时,为了防止短路事故( )。
A、不应该设置死区B、应该设置死区C、AB都不行D、设不设无所谓参考答案:B13. 速印机印刷过程可以分为( )个步骤。
交流电动机的实训报告
一、实训目的通过本次交流电动机实训,使我对交流电动机的结构、工作原理、运行特性以及安装调试等方面有更加深入的了解。
同时,通过实训,提高自己的动手能力和实践操作技能,为今后从事相关工作打下坚实的基础。
二、实训内容1. 交流电动机的结构与工作原理(1)交流电动机的结构交流电动机主要由定子、转子、端盖、轴承、风扇、机座等部分组成。
1)定子:定子是交流电动机的静止部分,由定子铁心、定子绕组和机座组成。
定子铁心是用硅钢片叠压而成的圆柱形铁心,其内圆周有槽,用于放置定子绕组。
定子绕组采用三相对称绕组,通过电流产生旋转磁场。
2)转子:转子是交流电动机的旋转部分,由转子铁心、转子绕组和转轴组成。
转子铁心也是用硅钢片叠压而成的圆柱形铁心,与定子铁心共同形成磁路。
转子绕组有鼠笼式和绕线式两种。
3)端盖、轴承、风扇、机座:端盖用于固定轴承,轴承用于支撑转子旋转,风扇用于散热,机座用于固定整个电动机。
(2)交流电动机的工作原理交流电动机的工作原理是利用电磁感应原理,将电能转换成机械能。
当三相交流电流通过定子绕组时,产生旋转磁场。
旋转磁场在转子中产生感应电动势,从而产生感应电流。
转子绕组中的感应电流与旋转磁场相互作用,产生电磁转矩,使转子旋转。
2. 交流电动机的运行特性(1)起动特性交流电动机的起动特性是指电动机从静止状态开始加速到稳定运行状态的过程。
起动过程中,电动机的转速、电流和功率因数等参数会发生变化。
(2)负载特性交流电动机的负载特性是指电动机在不同负载下运行时,转速、电流和功率因数等参数的变化规律。
(3)调速特性交流电动机的调速特性是指通过改变电动机的输入电压、频率或极数等参数,实现电动机转速的调节。
3. 交流电动机的安装与调试(1)安装1)根据实际需要,选择合适的交流电动机。
2)检查电动机的铭牌参数,确保符合使用要求。
3)将电动机安装到机座上,固定好轴承。
4)连接电动机的电源线,确保连接正确。
5)检查电动机的接地线,确保接地良好。
交流电机和直流电机的应用场景
交流电机和直流电机的应用场景
哎呀呀,你知道吗?电机这东西可太重要啦!咱们生活里到处都有它们的影子呢!今天我就来和你聊聊交流电机和直流电机,讲讲它们到底都在哪些地方大显身手。
先来说说交流电机吧!你想想,咱们家里的空调,那呼呼吹出冷风或者热风的家伙,里面可就有交流电机在努力工作呢!它就像一个不知疲倦的小勇士,不停地转动,让空调给咱们带来舒适的温度。
这不就像咱们在学校跑步比赛时,一直坚持不放弃的同学吗?交流电机也是这样,一直努力一直转,多棒呀!
还有工厂里那些巨大的机器,好多也是靠着交流电机驱动的。
那些制造汽车、生产玩具的大设备,要是没有交流电机,怎么能高效地工作呢?这就好比一支足球队,交流电机就是那个核心的前锋,带着整个队伍向前冲,不断进球得分!
再看看直流电机。
咱们小朋友玩的电动玩具车,里面不就是直流电机在让车子跑起来吗?那速度,那激情,简直太好玩啦!直流电机就像一个活泼的小精灵,给我们带来无尽的欢乐。
还有电动牙刷,每天早上帮我们把牙齿刷得干干净净的。
它小小的身体里,直流电机发挥着大大的作用。
这难道不像一个贴心的小助手,时刻照顾着我们的生活吗?
在电梯里也有直流电机的身影哟!它带着我们上上下下,多方便呀。
这感觉就像是有一双有力的大手,稳稳地把我们托起来,又轻轻地放下去。
你说,要是没有交流电机和直流电机,咱们的生活得多无聊呀?没有空调的夏天会热得要命,工厂没法高效生产,玩具车跑不起来,电动牙刷也不能好好工作,连坐电梯都成了奢望。
所以说呀,交流电机和直流电机虽然看起来不起眼,可它们真的是我们生活中不可或缺的好伙伴!它们在各自的领域里发光发热,让我们的生活变得更加美好和便捷。
你是不是也这样觉得呢?。
交流电机典型例题
交流电机典型例题1、一台三相交流电机,定子是三相对称单层绕组,已知极数2p=4,定子槽数Z1=36,并联支路数a=1,元件节距y=t. (1)画出槽电动势星形图,(2)画出U 相绕组展开图;(3)求基波绕组系数w k ;(4)如果每极磁通φ=0.0172w,频率f=50Hz,每个元件的匝数N=10,求基波相电动势。
解:(1)槽距角α=242036p Z ππ== (2) U 相绕组展开图(略)(3)1y k =1 120sin sin 3220.9620sin 3sin 22p qk q αα=== 111w y p k k k ∴= (4)1212 4.4423 4.4450100.0170.96220v v m w E q fN k V φ=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=2、 证明两组对称绕组(空间位置差90电角度)流过两相对称电流(时间差90)时产生的是圆形旋转磁动势。
证明:设1(,)cos cos U m f t F t ααω= 1(,)sin sin V m f t F t ααω=两相对称绕组流过两相对称电流后产生两相脉振磁势为111(,)(,)(,)U V f t ft f t ααα=+=∑cos cos m F t αω+sin sin m F t αω=1111cos()cos()cos()cos()2222m F t t t t αωαωαωαω⎡⎤++--++-⎢⎥⎣⎦=cos()m F t αω- 可见1(,)cos()mf t Ft ααω=-∑这是一个圆形旋转次动势。
证毕3、异步电动机,75N P kW =,380N U V =,139N I A =,N n =975r/min,cos N φ=0.8, N f =50Hz,试问该电机的极对数P,额定转差率N S 和额定负载时的效率各为多少? 解:975/min N n r = 11000/min n r ∴=!1N N n n S n -==0.025 *******1000N f p n ⨯===31cos 3801390.87N N N p I φ==⨯⨯kW1100%NN P P η=⨯=94.9%4、 一台异步电动机,输入功率1P =8.6kW,定子铜损耗1425cu p W =,铁损耗Fe p =210W ,转差率s=0.05,试求电磁功率M p 、转子铜损耗2cu p 和总机械功率m P 。
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交流电机瞬态分析仿真报告
作业一
(10%) 采用仿真与理论分析相结合手段,分析:交流电机三相对称绕组中分别通入三相对称正弦和非正弦交变电流后会产生什么性质的磁动势?谐波成分有什么异同?若绕组为Y连接或Δ连接,断开一相后分别会出现什么情况?为什么?
答:当对称的三相绕组中流过对称的三相电流时,气隙中的合成磁动势是一个幅值恒定、转速恒定的旋转磁动势,其波幅的轨迹是一个圆,形成圆形旋转磁动势;当三相电流不对称,例如B相电压和A相重合,其磁动势图如下:
对非对称电流采用对称分量法,分解为正序、负序和零序电流,由于零序电流产生的磁动势在时间上同相位,空间上互差120°电角,故其合成磁动势为0。
而正负序电流的合成磁动势分别是两个半径不等的圆,总的合成磁动势是一个椭圆。
以下是对称正弦电流产生的磁动势:
在对称三相绕组中,对于3次谐波有
f A3=Fψ3cos(3θ)cos(ωt)
f B3=Fψ3cos(3θ−2
π)cos(ωt−
2
π)
f C3=Fψ3cos(3θ−4
3
π)cos(ωt−
4
3
π)
则合成磁动势
f3=0若三相绕组不对称,则
f3≠0所以将出现3次及3的倍数次谐波成分。
以下是谐波成分分析
对称时的谐波成分
不对称时的谐波成分
若绕组为Y连接,设C相断相,则三相绕组电流分别为
i A=2×sinωt
i B=2×sinωt
i C=0
则其对应三相合成磁动势为
F D=3×F1×cos(θ+30。
)×cosωt 脉振磁势振幅为一相的3倍,波幅位于超前A相30。
以下分别是断相分析:
Y连接各相绕组电流
Y连接断相转矩
Y连接断相谐波
星型连接断相磁力线分布
星型连接断相谐波分析
作业二
(10%) 采用仿真与理论分析相结合手段,分析:一台异步电动机,设计 工作频率为 50Hz ,若接理想正弦波变频电源作恒压频比(V/f =const )控制运行, 试问高于和低于额定频率情况下,电机的损耗、转速、转矩、功率、功率因数、 效率和过载能力将如何变化?举例说明并定量分析。
答:恒压频比原理是根据m n s g s s k n f E U Φ=≈144.4,可知只要保持气隙磁通在变频的
时候保持不变,这样转差率在气隙磁通不变的时候也会保持不变,这样才能保证变频调速的平滑线性。
此处高频电压设置为434V,频率为70Hz。
低频电压设置为186V,频率为30Hz。
电机损耗
高于额定频率时
低于额定频率时
从图中可知,低频损耗比高频要低。
电机转速
高于额定频率时
低于额定频率时
从图中可知,两种情况转速相差不多。
电机转矩
高于额定频率时
低于额定频率时
可知,高频过载能力要稍高频最大转矩要高于低频最大转矩,根据过载能力公式K M=T MAX
T N
微大一些,甚至可以说是不变。
电机功率
高于额定频率时
低于额定频率时
根据对应坐标指向的功率可知,高频功率和低频功率差不多,结合之前的高频损耗要比低频损耗要大一些,则P2在低频时要大一些,根据效率的公式η=P2
,可知低频效率要高一些;
P1
另外由于功率因数正比于P2,所以低频时的功率因数要比高频大。
作业三
(10%) 用MATLAB 仿真计算以下问题:In this simulation, a 2-pole, 3-phase induction machine
is to be studied. The machine’s parameters are: rs = 0.0453 [pu], Xm = 2.0420 [pu], Xls = 0.0775 [pu], X′lr 2
= 0.0322 [pu], r′r = 0.0222 [pu], J = 0.01 N⋅m⋅sec(转动惯量), H = 1.0 [pu](阻尼系数). The per-unit inertia is the combined inertia of the motor and load. At t = 0, balanced 3-phase voltages are applied to the machine and the rotor accelerates from stall with no-load torque. Perform the following:
电机参数设置如下
三相电压参数设置如下:A相
B相
C相
整体模板图如下:
1) Simulate the free-accelerations characteristics in the stationary reference frame (i.e., pu torque vs pu speed, pu torque and pu speed vs time, iqs vs time, ids vs time, Vqs vs time).
ABC相电流
DQ相电流
转矩VS转速
定子电压DQ图
转矩时间图
2) Same as Part 1), but unbalanced stator voltages.
改后A相参数
ABC转子电流
DQ转子电流
定子DQ电压
转矩时间图
转矩速度图。