伺服电机

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元

电

电

电

电

电

* 两相交流伺服电动机的理论分析

①

两相交流伺服电动机的对称分量法

图2-14 磁势对称分量相量图

如图2-14所示，依照对称分量法将两磁势进行分解：

+=+=2121f f f c c c F F F F F F &&&&&&为负序对称分量。和磁势为正序对称分量；和磁势2

21

1f c f c F F F F &&&&

−==2211c f c f F j F F j F &&&&可求得： +−=+=+=−=)(21)(21)(21)(212121f c f f c f f c c f c c F F j F F F j F F j F F F j F F &&&&&&&&&&&&

对称分量法的意义是：由控制绕组磁势和励磁绕组磁势所组成的不对称两相系统所形成的椭圆旋转磁势，可以等效为一组正序磁势及另一组负序磁势所分别形成的正转圆形旋转磁势和反转圆形旋转磁势的叠加。

c F &f F &11f c F F &&、2

2f c F F &&、将磁势关系转化为电流关系：

c wc c c I p

K N F &&9.0='9.09.09.09.0f wc c cf f wc c wf

f wc c f wc c f wf f f I p

K N n I p K N K N K N I p K N I p K N F &&&&&====有效匝数比控制绕组和励磁绕组的—wf

f wc c cf K N K N n =式中：励磁绕组电流的折合值

—cf f f n I I &&='

+−=+=+=−=)(21)(21)(21)(21''2''1'2'1f c f f c f f c c f c c I I j I I I j I I j I I I j I I &&&&&&&&&&&&式中：正序分量和负序分量分别为控制绕组电流的—、2

1c c I I &&的正序分量和负序分量折合值分别为励磁绕组电流—、)('2

'1f f I I &&②等效电路

根据对称分量法：

控制绕组回路中励磁绕组回路中2

21121c c c c c c c Z I Z I U U U &&&&&+=+=2

21112111f f f f Z I Z I U U U &&&&&+=+=

图2-15 两相交流伺服电动机的正序阻抗和负序阻抗的等效电路图

将励磁绕组回路中的电压、电流、阻抗均折合到控制

绕组

2

2212'11'1'f cf f f cf f cf Z n Z Z n Z U n U ===；；&&'2

'2'1'1'12'11'1f f f f Z I Z I U U U &&&&&+=+=如果已知控制绕组和励磁绕组的正、负序阻抗及它们的电压，便可求得电流的各对称分量值，从而进一步分析电机的运行性能。右图为控制绕组和

励磁绕组回路的正

序阻抗和负序阻抗

的等效电路图，图

中略去了铁心损

耗，励磁支路上只

有励磁电抗。图2-

15c 、d 中励磁绕组

回路的各参数均已

折合到控制绕组。

通常，电机励磁绕组和控制绕组所占的槽数及绕组型式完全相同，且两绕组在槽中铜线的截面积基本相等，折合后两绕组的电阻和漏抗分别近似相等。

======c f cf f c f cf f sc sf cf sf Z Z n Z X X n X R R n R σσσσσσ2'2'2

'图2-16 将励磁支路和转子支路并联后的正序阻抗和负序阻抗的等效电路图此时将图2-15中

正序阻抗和负序

阻抗等效电路中

的励磁支路和转

子支路并联后，

其等效电路变换

成如图2-16所示。

其中：

2'22'''22'2'2''

'2''22'22

''

22'2''2'22'22'''22'2'2''

'2''12'22''22'2''

2'1)()2()()2()()2()()2()()2()2()()2(2)()()

()()()()()

()(r mc r r mc r mc r mc r mc r r mc r mc r mc rm r mc r r mc r mc r r

mc rm r mc r r mc r mc r mc r mc r r mc r mc r mc rm r mc r r mc r mc r

r mc

rm X X s R X X X X s R X X X s

R X X X X s R X X X X s R s R X X X s

R s R X R X X s R X X X X s R X X X s

R X X X X s R X X X X s R s

R X X X s

R s

R X R σσσσσσσσσσσσσσσσ+−++−+=++−++−=+−+−=++−−=++++=++++=++=

++=

'''

111111'''

222222()()()()c c rm sc rm c rm c c c c rm sc rm c rm c c Z Z Z R R j X X R jX Z Z Z R R j X X R jX σσσσ =+=+++=+ =+=+++=+

+=++=+=++='2''2'''2'

1''1'''1c ca rm f ca f c ca rm f ca f Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z σσ控制绕组：

励磁绕组：

近似计算中常常忽略

转子漏抗，因此有：

2

22'2''2

222''2'22

22'2''1

222''2

'1)2()2()2(mc

r

r

mc rm mc r

r mc rm mc

r

r

mc rm mc r

r mc rm X s R

R X X

X s R s R X R X s R R

X X

X s R s R X R −+=

−+−=

+=

+=