直流电机原理与控制方法
三相无刷直流电机原理和控制方法
三相无刷直流电机原理和控制方法一、BLDC电机的工作原理：BLDC电机是由无刷电机和电子调速器组成的系统。
其工作原理主要包括定子和转子两部分。
1.定子部分：BLDC电机的定子上有三个永磁铁，分别是U、V、W相。
这三个相互相隔120度，每个相上都有两个定子绕组。
当定子绕组通电时，会在定子上形成一个旋转的磁场。
2.转子部分：BLDC电机的转子上有多个永磁铁，通常为四个或六个。
这些永磁铁构成了转子的磁极，通过转子上的轴向磁力使得电机可以旋转。
3.电子调速器：BLDC电机的电子调速器主要由功率器件和控制电路组成。
控制电路通过传感器检测电机的转子位置和速度，并根据外部的控制信号来控制功率器件的开关，从而控制电机的转速和运行状态。
BLDC电机的工作原理是通过改变定子绕组的电流方向以产生旋转磁场，进而旋转转子来完成工作的。
二、BLDC电机的控制方法：BLDC电机的控制方法主要包括传感器控制和传感器无控制两种。
1.传感器控制：传感器控制是通过传感器检测电机的旋转位置和速度，并将这些信号反馈给控制器，从而调整电机的驱动信号来控制电机的运行状态和转速。
传感器控制的优点是精确度高、控制稳定，但需要安装传感器，增加了电机的结构复杂性和成本。
2.传感器无控制：传感器无控制是通过算法来估计电机的转子位置和速度，而无需使用传感器。
常见的传感器无控制方法有基于反电动势法和基于电流观测法。
基于反电动势法是通过测量电机绕组的反电动势来推测转子位置和速度。
该方法简单直观，但对低速和低转矩的控制效果不好。
基于电流观测法是通过观察电机绕组的电流变化来推测转子位置和速度。
该方法相对准确，但对电流测量的要求较高。
传感器无控制的优点是结构简单、成本低，但其精确度和控制稳定性相对较差。
三、总结：BLDC电机将传统的有刷直流电机中的机械换向器替换成了电子换向器，具有结构简单、效率高、控制精度高和使用寿命长等优点。
其工作原理是通过改变定子绕组的电流方向以产生旋转磁场，进而旋转转子来完成工作的。
无刷直流电机的原理及正确的使用方法
无刷直流电机的原理及正确的使用方法无刷直流电机（Brushless DC motor，简称BLDC）是一种采用电子换向器换向的直流电机。
相比传统的有刷直流电机，BLDC电机具有更高的效率、更长的寿命和更少的维护需求。
下面将介绍BLDC电机的原理及正确的使用方法。
一、无刷直流电机的工作原理无刷直流电机由电机主体、电子换向器和控制电路组成。
电机主体包括固定部分（定子）和旋转部分（转子）。
定子上安装有若干绕组，每个绕组都与电子换向器相连。
电子换向器通过检测转子位置，并将适当的电流传送到绕组上，以形成旋转磁场。
转子感应到旋转磁场后，会根据斯托克定律转动。
无刷直流电机的电子换向器是一个复杂的电路系统，它通过检测转子位置来实现精确的换向。
检测转子位置的常用方法有霍尔效应、光电传感器、电感传感器等。
根据检测到的转子位置，电子换向器会以正确的顺序和适当的时机驱动绕组工作，从而实现连续的旋转。
二、无刷直流电机的正确使用方法1.供电电压：无刷直流电机具有特定的工作电压范围，应确保供电电压在该范围内。
如果供电电压过高，会导致电机过载甚至烧毁。
如供电电压过低，则会影响电机的性能和扭矩输出。
2.控制电路：无刷直流电机需要通过控制电路控制电流和实现换向。
因此，应使用正确的控制电路来驱动BLDC电机。
控制电路的选择应根据电机的额定电流和电压进行。
3.保护措施：为了延长无刷直流电机的寿命，应采取适当的保护措施。
例如，可以在电机上安装过压保护、过流保护和过温保护等设备，以防止电机受到损坏。
4.换向算法：无刷直流电机的换向算法对其性能和效率有很大的影响。
应根据电机的工作要求和特性选择合适的换向算法。
常见的换向算法有霍尔传感器换向、电流反电动势（Back EMF）换向等。
5.轴承和润滑：轴承是无刷直流电机中常见的易损件。
应定期检查轴承的状态，并进行润滑维护。
适当的润滑可以减少摩擦和磨损，提高电机的效率和寿命。
6.散热措施：无刷直流电机在长时间工作时会产生一定的热量。
无刷直流电机的调速与控制技术
无刷直流电机的调速与控制技术随着科技的发展，电动机在各个领域的应用越来越广泛。
而无刷直流电机作为一种高效、可靠的电机，在许多领域得到了广泛的应用。
无刷直流电机的调速与控制技术是保证电机运行稳定性和提高其性能的重要一环。
一、无刷直流电机的工作原理无刷直流电机是一种基于电磁感应原理工作的电动机。
其核心部件是电机转子上的永磁体，通过感应电流产生的磁场与定子线圈产生的磁场相互作用，从而实现电机的运转。
相比于传统的有刷直流电机，无刷直流电机省去了电刷与换向器件，因此具有更高的效率和更长的寿命。
二、无刷直流电机的调速方法无刷直流电机的调速方法主要包括电压控制调速和电流控制调速两种。
1. 电压控制调速电压控制调速是通过改变电压的大小来控制电机的转速。
在实际应用中，最常见的方式是采用PWM (Pulse Width Modulation) 调制技术。
PWM技术通过调整电压的占空比，使得电机在一个固定的周期内以不同的占空比工作，从而实现不同的转速。
这种方法简单易行，但是对于大功率的无刷直流电机，其调速范围较窄。
2. 电流控制调速电流控制调速是通过改变电机定子线圈的电流来控制电机的转速。
常见的控制方法有开环控制和闭环控制。
开环电流控制是在电机定子线圈中加回馈电阻，通过改变反馈电阻的大小来调整电流。
这种方法结构简单，控制参数易调，但是系统稳定性较差，无法适应负载的变化。
闭环电流控制是在开环控制的基础上加入反馈环节，通过传感器测量电机的电流，并与设定的电流进行比较，通过PID控制算法来调整控制器输出的电压，从而控制电机的转速。
这种方法可以提高系统的稳定性和动态响应性能，适用于对转速精度和系统稳定性要求较高的应用。
三、无刷直流电机的控制技术无刷直流电机的控制技术是实现电机调速的重要手段之一。
根据不同的应用场景和需求，可以选择不同的控制方法。
1. 速度控制速度控制是无刷直流电机最基本的控制方式。
通过改变电机的输入提速，可以控制电机的转速。
无刷直流电机的原理和控制——介绍讲解
无刷直流电机的原理和控制——介绍讲解无刷直流电机（Brushless DC Motor，简称BLDC）是一种采用电子换向器而不是机械换向器的电动机。
与传统的直流电机相比，无刷直流电机具有更高的效率、更小的体积和更低的噪音。
本文将介绍无刷直流电机的原理以及其控制方法。
一、无刷直流电机的原理无刷直流电机由转子和定子组成，其中转子是由多个极对磁铁组成，定子则由多个绕组分布在电机的周围。
当电流通过定子绕组时，会在定子上产生一个旋转磁场。
根据洛伦兹力定律，当磁场与转子上的磁铁相互作用时，会产生一个扭矩，从而使转子转动。
传统的直流电机通过刷子和换向器来反转电流方向，从而使电机转动。
而无刷直流电机则通过电子换向器来实现换向。
电子换向器由电子器件（如晶体管或MOSFET）组成，可以实现对电流方向的快速控制。
具体来说，当电流进入电机的一个绕组时，电子换向器会关闭这条绕组上的电流，并打开下一条绕组上的电流。
通过不断地切换绕组上的电流，电子换向器可以实现对电机转子的连续控制，从而实现转向。
二、无刷直流电机的控制方法1.传感器反馈控制在传感器反馈控制中，电机上安装了传感器来检测转子位置。
最常见的传感器是霍尔传感器，用于检测磁铁在固定位置上的磁场变化。
传感器会将检测到的位置信号反馈给控制器，控制器根据这个信号来判断何时关闭当前绕组并打开下一个绕组。
传感器反馈控制方法可以提供更准确的转子位置信息，从而实现更精确的控制。
然而，传感器的安装和布线会增加电机的成本和复杂性。
2.无传感器反馈控制无传感器反馈控制（或称为传感器逆变控制）是一种通过测量相电压或相电流来估计转子位置的方法。
在这种方法中，控制器会根据测量的电压或电流值来估计转子位置，并基于此来控制绕组的开关。
无传感器反馈控制方法可以减少电机系统的复杂性和成本，但在低速或高负载情况下可能会导致转矩波动或失控。
3.矢量控制矢量控制是一种高级的无刷直流电机控制方法，通过测量电流和转子位置来实现电机的高精度控制。
无刷直流电机运行原理与基本控制方法
无刷直流电机运行原理与基本控制方法无刷直流电机（Brushless DC Motor，BLDC）是一种采用电子换向器来实现转子绕组换向的直流电机。
相比传统的有刷直流电机，在控制系统和效率方面有很大的优势。
下面将详细介绍无刷直流电机的运行原理和基本控制方法。
运行原理：无刷直流电机的核心部件是转子，上面装有多个永磁体。
转子内的绕组通过电子换向器将电流应用到绕组上，从而产生旋转力。
电子换向器根据传感器反馈的位置信息，控制电流的输入，实现转子绕组的换向。
无刷直流电机根据电子换向器的类型可以分为传感器式和传感器无式两种。
传感器式无刷直流电机通过安装在转子上的霍尔传感器等位置传感器来监测转子位置，并将此信息反馈给电子换向器。
电子换向器根据转子位置信号，控制电机的相序和相电流，实现电机的转动。
传感器无式无刷直流电机则通过估计转子位置来进行控制，无需外部传感器。
在转子上安装的霍尔传感器被去除，由控制器利用电机的后电动势（back electromotive force, BEMF）信号来计算转子位置。
基本控制方法：1.电压控制：电压控制是最基本的控制方法，通过控制电压的大小和频率来改变电机的转速。
在电压控制模式下，电机的角速度和负载之间可通过非线性函数表达，反映了电机的特性。
这种控制方法简单易实现，适用于对转速要求不高的应用。
2.电流控制：电流控制是常用的无刷直流电机控制方法，通过控制电机的相电流大小和方向来实现转速和扭矩的控制。
电流控制可以实现电机的低速高扭矩输出，适用于需要精确控制扭矩输出的应用。
3.速度控制：速度控制是无刷直流电机常用的控制方法之一，通过控制电机绕组的电流来实现转速的控制。
在速度控制模式下，控制器根据转速反馈信号对电流进行调节，使电机保持设定的转速。
这种控制方法适用于需要稳定转速输出的应用。
除了以上三种基本控制方法外，还有一种称为“无刷伺服”（BLDS）的控制方法。
BLDS控制方法将电流控制和速度控制相结合，通过对电流和速度的双闭环控制，可以实现更高精度、更稳定的转速控制。
无刷直流电机运行原理与基本控制方法
无刷直流电机运行原理与基本控制方法无刷直流电机（Brushless DC motor，BLDC）是一种通过电子器件进行电动势控制的电机。
它与传统的有刷直流电机相比，无需换向器，具有体积小、寿命长、效率高等优点。
本文将介绍无刷直流电机的运行原理以及基本控制方法。
无刷直流电机由定子和转子两部分组成。
定子部分是由若干个绕组组成的，每个绕组分别位于电机的不同位置上，并通过适当的方式连接到驱动电子装置上。
转子部分是一个由磁铁组成的旋转部件。
当绕组首先通电时，电流产生的磁场将影响转子上的磁铁，使其始终追随绕组的磁场运动。
由于转子上有多个磁铁，每个磁铁都可能受到不同的绕组的影响，因此能够实现高效的力矩输出。
1.传感器反馈控制：传感器反馈控制是一种常用的无刷直流电机控制方法。
这种方法通过在电机上安装霍尔传感器或编码器等反馈装置，实时获取电机的位置信息。
控制器根据这些信息，采用恰当的算法控制电机的相序和电流大小以使电机达到所需的速度和位置。
2.电子换向：电子换向是指通过改变电流的方向和大小来实现电机转子上的磁场方向的变化。
具体地，通过控制器引入恰当的电流波形，使得转子上的磁铁始终与绕组的磁场保持正交关系，从而实现电机的正常运转。
3.空载检测：空载检测是一种无刷直流电机常用的控制方法。
当电机不承受负载时，转子的转速会比正常情况下更高。
通过监测电机的转速，控制器可以判断电机是处于空载还是负载状态，并相应地调整电流的大小和方向，以达到所需的控制效果。
4.PID控制：PID控制是一种常用的控制方法，适用于无刷直流电机的速度和位置控制。
PID控制器根据电机的速度或位置误差计算出一个调整量，然后通过调整电流和相序来实现电机的控制。
PID控制器的输出可以根据需求进行调整，从而实现不同的电机运行模式。
总结无刷直流电机是一种通过电子器件进行电动势控制的电机，具有高效、寿命长等优点。
其运行原理是通过控制电流的大小和方向，使得转子上的磁铁与绕组的磁场保持正交关系，从而实现电机的正常运转。
直流电机速度控制原理
直流电机速度控制原理直流电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业、交通、家电等领域。
在许多应用场景中，需要对直流电机的转速进行精确控制，以满足不同的工作需求。
本文将介绍直流电机速度控制的原理以及常用的控制方法。
1. 直流电机基本原理直流电机是利用电磁感应原理将电能转换为机械能的装置。
当直流电流通过电机的定子线圈时，会在定子中产生磁场。
同时，通过电机的转子线圈也会有电流流过，由于磁场的作用，转子会受到力的作用而旋转。
2. 速度控制原理直流电机的速度控制一般是通过改变电机输入电压或改变定子电流来实现的。
下面介绍几种常见的速度控制方法：（1）电压控制方法通过改变直流电机的输入电压来控制其转速。
当提高电压时，电机的转速也会相应增加；当降低电压时，电机的转速会减小。
这种方法简单直接，但是受限于电源电压的范围。
（2）PWM控制方法PWM（Pulse Width Modulation）控制方法是一种通过改变脉冲宽度来控制电机转速的方法。
通过不断改变脉冲的占空比，即高电平时间与周期的比值，可以控制电机的平均输入电压，从而实现转速的控制。
这种方法可以在宽范围内进行调节，控制精度高。
（3）电流控制方法直流电机的转矩和转速之间存在一定的关系，通过改变电机的定子电流，可以实现对转速的控制。
当增加定子电流时，电机的转速会增加；当减小定子电流时，电机的转速会减小。
这种方法适用于需要在较低速度范围内进行控制的情况。
3. 速度控制系统直流电机的速度控制一般由控制器、传感器和执行器等组成。
控制器负责接收输入的控制信号，并根据信号进行处理，控制输出电压或电流；传感器用于检测电机的转速或位置信息，并将其反馈给控制器；执行器根据控制信号调整电压或电流，控制电机的转速。
4. 应用领域直流电机的速度控制广泛应用于各个领域。
在工业领域，直流电机的速度控制可以用于机床、输送机、印刷机等设备中，以满足不同工艺要求；在交通领域，直流电机的速度控制可以用于电动车、电动机车等交通工具中，提供精确的速度调节；在家电领域，直流电机的速度控制可以用于洗衣机、空调等家电产品中，提供更好的用户体验。
直流无刷电机控制器原理
直流无刷电机控制器原理直流无刷电机（BLDC）控制器是一种用于控制无刷电机转速和方向的设备，它通过精确的电子控制来实现对电机的精准驱动。
在本文中，我们将详细介绍直流无刷电机控制器的原理，包括其工作原理、结构组成、控制方法等内容。
1. 直流无刷电机控制器的工作原理。
直流无刷电机控制器的工作原理主要是通过对电机的三相驱动信号进行精确的控制，从而实现对电机的转速和方向的控制。
在控制器内部，通常包含了驱动电路、传感器信号处理电路和控制逻辑电路。
其中，驱动电路用于产生电机的三相驱动信号，传感器信号处理电路用于处理电机位置和速度的反馈信号，控制逻辑电路用于实现对电机的闭环控制。
2. 直流无刷电机控制器的结构组成。
直流无刷电机控制器通常由主控芯片、功率放大器、传感器、电源模块等部分组成。
主控芯片是控制器的核心部分，它负责处理传感器反馈信号并生成电机驱动信号，功率放大器用于放大主控芯片输出的驱动信号，传感器用于检测电机的位置和速度，电源模块用于为整个控制器提供稳定的电源供应。
3. 直流无刷电机控制器的控制方法。
直流无刷电机控制器通常采用开环控制和闭环控制两种方法。
开环控制是指根据预先设定的电机驱动信号直接驱动电机，这种控制方法简单、成本低，但精度较低。
闭环控制是指通过传感器反馈信号对电机进行实时监测和调节，以实现对电机的精准控制，这种控制方法精度高，但成本较高。
4. 直流无刷电机控制器的应用领域。
直流无刷电机控制器广泛应用于工业自动化、电动汽车、无人机、家用电器等领域。
在工业自动化中，直流无刷电机控制器可以实现对生产线上各种设备的精准控制；在电动汽车中，直流无刷电机控制器可以实现对电动汽车驱动系统的精准控制；在无人机中，直流无刷电机控制器可以实现对无人机飞行稳定性的控制；在家用电器中，直流无刷电机控制器可以实现对家用电器的精准驱动。
5. 结语。
通过本文的介绍，相信读者对直流无刷电机控制器的原理有了更深入的了解。
电机控制及原理
电机控制及原理电机作为一种常见的电力装置，广泛应用于各个领域，它在工业生产、交通运输、家庭生活等方面扮演着重要角色。
本文将探讨电机的控制及其原理，包括直流电机和交流电机的控制方法、控制原理和常见的控制电路。
一、直流电机的控制及原理直流电机是一种将直流电能转换为机械能的电器设备。
它由不同的电枢线圈和永磁体组成，电枢上的电流和磁场相互作用，产生力矩使电机转动。
在直流电机的控制中，常见的方法有电压控制、电流控制和脉宽调制。
1. 电压控制电压控制是一种简单有效的直流电机控制方法。
通过改变直流电源的电压来控制电机的转速和扭矩。
当电压增加时，电机的速度和扭矩也会相应增加，反之亦然。
这种控制方法可以通过调节电源开关或使用调速器来实现。
2. 电流控制电流控制是基于直流电机电枢上的电流大小来控制电机的转速和扭矩。
通过改变电枢电流的大小，可以精确地控制电机的运行状态。
电流控制方法常用于需要精密控制的应用，如机器人、仪器设备等。
3. 脉宽调制脉宽调制（PWM）是一种通过改变电压的开关频率来控制电机的方法。
PWM控制方法通过快速开关电源来产生一个平均电压，通过调整开关的占空比来控制电机的转速和扭矩。
这种方法具有高效能的优点，并且可以保持电机运行的平稳性。
二、交流电机的控制及原理交流电机是以交流电作为动力源来驱动的电机。
根据其构造和工作原理的不同，交流电机又可分为异步电机和同步电机。
下面将简要介绍这两种电机的控制及其原理。
1. 异步电机的控制异步电机是最常见的交流电机之一，其控制方法主要有电压控制、频率控制和电流控制。
- 电压控制：通过改变电源电压的大小来控制异步电机的转速和扭矩。
电压越高，电机的转速和扭矩越大。
- 频率控制：改变供电频率可以改变异步电机的转速。
改变频率的方法有旋转变频器、瞬变变频器等。
- 电流控制：通过控制电机电流的大小和相位，可以实现对异步电机的转速和扭矩的控制。
2. 同步电机的控制同步电机具有与供电频率同步工作的特点。
直流电机控制方案
直流电机控制方案摘要：直流电机广泛应用于各种领域，包括工业自动化、机械设备、交通工具以及家用电器等。
本文将介绍直流电机控制方案，包括常用的控制方法和技术，以及其在不同应用中的实际运用。
引言：直流电机作为一种常见的电动机类型，其控制方案的研究和应用具有重要意义。
通过对直流电机的精确控制，可以实现速度、位置和扭矩调节等功能，有利于提高机器的性能和效率。
一、直流电机控制的基本原理1.1 电机控制模型直流电机的控制采用电流反馈闭环控制，通常基于电机控制模型进行设计。
控制模型可以分为简化模型和详细模型两种。
简化模型主要用于初步设计和简单控制，而详细模型适用于精确控制和深入研究。
1.2 控制方法直流电机的控制方法主要分为开环控制和闭环控制两种。
开环控制通过设定合适的参数来控制电机运行，但无法对外界变化进行及时响应。
闭环控制利用测量的反馈信号进行控制，能够实现更精确的控制效果。
二、直流电机控制的常用技术2.1 脉宽调制（PWM）技术脉宽调制技术是一种常用的直流电机控制技术，通过调制脉冲的宽度来控制电机速度和扭矩。
PWM技术能够提供高效的能量转换和平滑的电机控制。
2.2 电流反馈控制技术电流反馈控制技术是直流电机控制中常用的一种技术。
通过测量电机电流，可以提供对电机的精确控制，包括速度和扭矩的调节。
2.3 编码器反馈技术编码器反馈技术是一种常见的位置反馈技术，通过测量电机转子的位置信息来实现位置控制。
编码器反馈技术具有高精度和可靠性，可以满足对电机位置的精确控制需求。
2.4 软件控制技术软件控制技术是一种基于微处理器和相关软件进行控制的技术。
通过编程实现电机控制，可以灵活地调整电机的运行参数和控制策略。
三、直流电机控制方案的应用3.1 工业自动化领域直流电机在工业自动化领域应用广泛，例如机器人、自动化生产线等。
通过精确控制直流电机，可以实现工业设备的高效运行和精确控制。
3.2 交通工具领域直流电机在交通工具领域的应用也十分广泛，包括电动汽车、电动自行车等。
直流电机的正反转
直流电机的正反转直流电机的正反转是指电机转子正向或反向旋转的运动方式。
正转是指电机转子顺时针旋转，而反转是指电机转子逆时针旋转。
直流电机的正反转控制通常使用电机驱动器或控制器来实现。
以下是相关参考内容，介绍了直流电机的正反转原理和控制方法：1. 直流电机工作原理：直流电机是通过直流电源供电，产生磁场并将电能转化为机械能的设备。
直流电机由固定的磁极和旋转的电枢组成。
当通电时，电枢产生电流，电枢上的电流与磁场相互作用，产生力矩使电机转动。
2. 直流电机的正转：为使直流电机正转，电枢上的电流方向与磁场方向要相互作用。
当电枢上的电流与磁场方向一致时，电流在电枢中产生的力矩将把电机转动到正方向。
3. 直流电机的反转：为使直流电机反转，电枢上的电流方向与磁场方向要反向作用。
当电枢上的电流与磁场方向相反时，电流在电枢中产生的力矩将把电机转动到反方向。
4. 直流电机正反转控制方法：直流电机的正反转控制可以通过改变电枢上的电流方向来实现。
常见的直流电机正反转控制方法有以下几种：a. 交流换向器控制：交流换向器通过改变电枢上的电压极性和大小，可以改变电流方向和大小。
通过控制交流换向器的工作方式，可以实现直流电机的正反转。
交流换向器通常由继电器、电阻和电容器组成。
b. 双向电流控制：双向电流控制是通过改变电枢电流的方向来实现直流电机正反转。
可以使用H桥电路或双向电流控制芯片来控制电流方向。
c. 变频器控制：变频器是一种能够改变电源电压频率的设备，通过控制变频器输出的电压频率和大小，可以实现直流电机的正反转控制。
d. 微控制器控制：使用微控制器可以编写程序控制直流电机的正反转。
根据不同的需求和控制算法，可以通过微控制器输出相应的控制信号，控制电机正反转。
以上是直流电机的正反转相关参考内容。
通过改变电枢上的电流方向和大小，使用交流换向器、双向电流控制、变频器或微控制器等方法，可以实现直流电机的正反转控制。
直流电机基本知识与控制方法
专业资料电机简要学习手册2015-2-3一、直流电机原理与控制方法1直流电机简介直流电机（DM）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。
它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。
当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。
直流电机由转子（电枢）、定子（励磁绕组或者永磁体）、换向器、电刷等部分构成，以其良好的调速性能以至于在矢量控制出现以前基本占据了电机控制领域的整座江山。
但随着交流电机控制技术的发展，直流电机的弊端也逐渐显现，在很多领域都逐渐被交流电机所取代。
但如今直流电机仍然占据着不可忽视的地位，广泛用于对调速要求较高的生产机械上，如轧钢机、电力牵引、挖掘机械、纺织机械，龙门刨床等等，所以对直流电机的了解和研究仍然意义重大。
2 直流电动机基本结构与工作原理2.1 直流电机结构如下图，是直流电机结构图，电枢绕组通过换向器流过直流电流与定子绕组磁场发生作用，产生转矩。
定子按照励磁可分为直励，他励，复励。
电枢产生的磁场会叠加在定子磁场上使得气隙主磁通产生一个偏角，称为电枢反应，通常加补偿绕组使磁通畸变得以修正。
2.2 直流电机工作原理如图所示给两个电刷加上直流电源，如上图（a）所示，则有直流电流从电刷A 流入，经过线圈abcd，从电刷B 流出，根据电磁力定律，载流导体ab和cd收到电磁力的作用，其方向可由左手定则判定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。
如果转子转到如上图（b）所示的位置，电刷A 和换向片2接触，电刷B 和换向片1接触，直流电流从电刷A 流入，在线圈中的流动方向是dcba，从电刷B 流出。
此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。
这就是直流电动机的工作原理。
外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向却是不变的。
直流电机的控制原理
直流电机的控制原理直流电机是一种常见的电动机类型，其控制原理涉及电荷的流动方向和大小的调节。
在直流电机中，电流的方向决定了电机转子的旋转方向，电流的大小则决定了转速和扭矩的大小。
因此，控制直流电机的原理主要包括控制电流方向和控制电流大小两个方面。
一、控制电流方向：在直流电机中，电流的方向决定了转子的旋转方向。
通过控制电流的方向，可以实现电机的正转、反转和制动等功能。
1.1.正转控制：当正向电流通过电机的触点，电流会导致电枢产生旋转力矩，使得直流电机正向旋转。
为了使电流沿着电机的正向流动，通过控制开关电路或者转子上的刷子来保持电流的流动方向。
1.2.反转控制：当反向电流通过电机的触点，电枢则会受到反向旋转力矩，使得直流电机反向旋转。
与正转控制相比，反转控制需要改变电流的流动方向，可以通过控制开关电路或者转子上的刷子来实现。
1.3.制动控制：当电机需要停止转动或者快速制动时，需要改变电枢中的电流方向。
正常情况下，电枢通过电源供电，但在制动时，电枢的电流会被改变。
制动的原理是通过改变电枢电流方向，使电磁场与原来的旋转方向相反，实现快速制动。
二、控制电流大小：控制电流的大小可以实现对直流电机的转速和扭矩进行精确调节。
电流大小与转速和扭矩大小成正比，因此通过调节电流大小可以改变电机的运行状态。
2.1.电枢绕组的电阻值：改变电枢绕组的电阻值，可以实现电流大小的控制。
通过增大电枢的电阻，可以降低电流的大小，从而降低转速和扭矩；相反，减小电枢的电阻，则增大电流的大小，提高转速和扭矩。
2.2.电压调节：通过改变驱动电源的电压，可以调节电流的大小。
增大电源电压，会导致电流的增加，从而提高转速和扭矩；相反，减小电源电压则会降低电流的大小，降低转速和扭矩。
2.3.PWM调速控制：通过脉宽调制（PWM）技术，可以实现对电流的精确调节。
PWM调速是通过调节PWM信号的占空比来改变电机电压的有效值，从而改变电流的大小。
当PWM信号切换频率高时，电机会产生平滑的运动，达到精确调节电流和转速的目的。
直流电机正反转控制的原理
直流电机正反转控制的原理
直流电机是应用广泛的一种机械控制元件，主要用于控制机械设备的运动和位置。
直流电机的正反转控制是一个重要的技术。
本文将介绍直流电机正反转控制的原理，主要分为三部分：原理介绍、正反转控制方式及其应用。
一、原理介绍
直流电机的正反转控制主要是利用控制电路来控制。
直流电机的核心是磁铁，具有定向性，当磁铁将相应的电流通过电路，会形成磁场，磁场的强度和方向可以影响电机的旋转方向。
当电流的方向反向时，磁场也会变化，导致电机的正反转。
二、正反转控制方式
1.接控制方式：通过控制电路直接控制直流电机的正反转。
一般情况下，可以采用开关继电器的控制方式，即将接线方式改变，从而实现电机的正反转控制。
2.频器控制方式：采用变频器作为控制元件，改变电机的转速，实现电机的正反转控制。
可以根据需要调节电机的转速，使电机达到预期的旋转方向。
三、应用
直流电机正反转控制广泛应用于水泵、风机、发电机组、卷扬机械等机械设备的控制，在工业系统中具有重要的地位。
总之，直流电机的正反转控制是通过改变控制电路的方式，来实现。
它的优点是可以通过直接控制或变频器控制，采用不同的控制模
式，从而实现电机的正反转控制。
广泛应用于各种机械设备控制，在工业系统中起着重要的作用。
直流电机控制原理
直流电机控制原理直流电机是一种常见的电动机，它通过直流电源提供的电流来产生旋转力，从而驱动机械设备的运转。
在工业生产和日常生活中，直流电机广泛应用于各种设备和机器中，因此掌握直流电机的控制原理对于提高设备的运行效率和性能至关重要。
直流电机的控制原理主要包括电动机的基本结构、工作原理和控制方法。
首先，让我们来了解一下直流电机的基本结构。
直流电机通常由定子、转子、电刷和电枢等部分组成。
定子是电机的静止部分，通常由磁铁或电磁铁组成，用来产生磁场。
转子是电机的旋转部分，通常由绕组和轴承等部件组成，用来产生旋转力。
电刷是用来给转子提供电流的接触部件，电枢则是转子的主要部分，通过电刷给电流，产生旋转力。
直流电机的工作原理是基于洛伦兹力的作用。
当电流通过电枢时，电枢会受到洛伦兹力的作用，从而产生旋转力。
这个旋转力的大小和方向取决于电流的大小和方向，以及磁场的大小和方向。
通过控制电流的大小和方向，可以实现对电机的速度和转矩进行精确控制。
在实际应用中，直流电机的控制方法主要包括电压调速、电流调速和脉宽调制等技术。
电压调速是通过改变电源的电压来控制电机的转速，电流调速是通过改变电流的大小来控制电机的转矩，脉宽调制是通过改变脉冲信号的占空比来控制电机的转速和转矩。
这些控制方法可以根据实际需求进行组合和调整，从而实现对电机的精确控制。
除了基本的控制原理外，直流电机的控制还涉及到一些辅助技术，如编码器反馈、PID控制、矢量控制等。
编码器反馈可以实时监测电机的转速和位置，从而实现闭环控制；PID控制是一种常用的控制算法，可以根据实际情况对电机进行精确调节；矢量控制是一种高级的控制技术，可以实现对电机的精准控制，提高电机的性能和效率。
总之，直流电机的控制原理涉及到电机的基本结构、工作原理和控制方法，通过掌握这些原理，可以实现对电机的精确控制，提高设备的运行效率和性能。
在实际应用中，我们可以根据具体情况选择合适的控制方法和辅助技术，从而实现对电机的高效控制和运行。
直流电机 控制原理
直流电机控制原理
直流电机的控制原理是通过改变电机的电流和电压来实现转速和转向的控制。
一般来说，直流电机的转速与电压成正比，而转向则与电流方向相关。
在电机控制系统中，常用的控制方式包括电压控制和电流控制。
1. 电压控制：通过改变电机输入端的电压来控制电机的转速。
这种控制方式常用于较简单的电机控制系统，如家用电器中的风扇调速。
通过改变电压大小，可以实现电机转速的调节。
2. 电流控制：通过改变电机输入端的电流来控制电机的转向和转速。
在这种控制方式下，通过改变电流的方向和大小，可以实现电机正转、反转和调速等功能。
电机启动时，通常会施加较大的启动电流，然后根据需要逐渐减小电流来控制转速。
为了实现电机的精确控制，还常常使用脉宽调制（PWM）技术。
脉宽调制是通过调节一个定时周期内高电平的时长来控制输出电压或电流的一种技术。
在直流电机控制系统中，通过改变PWM的占空比（高电平时长与一个周期时长的比值），可
以实现电机转速的微调。
较大的占空比意味着输出电压或电流的变化幅度较大，从而实现较高的转速。
此外，还可结合反馈控制系统来实现闭环控制。
反馈控制的原理是通过测量电机的转速或转角，并与期望值进行比较，然后根据误差来调整输出。
通过反馈控制，可以实现电机的精确控制和稳定运行。
直流电机调速原理
直流电机调速原理直流电机是工业生产中常见的一种电机类型，它通过直流电源提供电能来驱动电机运转。
而要实现直流电机的调速，就需要掌握一定的调速原理。
本文将介绍直流电机调速的原理及方法。
一、直流电机调速的原理1. 电压调速原理电压调速是直流电机最基本的调速方法之一。
通过改变电机输入端的电压大小，可以控制电机的转速。
一般来说，电压越大，电机转速越快；电压越小，电机转速越慢。
因此，通过调节电压的大小来实现电机的调速。
2. 电流调速原理电流调速是另一种常见的直流电机调速方法。
通过改变电机输入端的电流大小，可以控制电机的负载情况，进而实现调速的效果。
电流越大，电机承载的负载越重，转速相应降低；电流越小，电机承载的负载越轻，转速相应增加。
3. 脉冲宽度调制（PWM）原理PWM调速是一种现代化的电机调速方法，通过改变电机输入端的脉冲宽度来控制电机的平均电压，从而实现调速的目的。
PWM调速具有调速范围广、精度高等优点，逐渐成为电机调速的主流方法之一。
二、直流电机调速方法1. 电阻调速法电阻调速法是最简单的直流电机调速方法之一。
通过改变电机输入端的电阻大小，来改变电流的大小，从而实现调速的目的。
但是电阻调速法效率较低，并不适合长期使用。
2. 异步电动机调速法异步电动机调速法是通过改变电机的级数来实现调速的方法。
通过增加或减少电机的级数，来改变磁场的旋转速度，从而实现调速的效果。
但是这种调速方法结构复杂，不易实现。
3. 变频器调速法变频器调速法是目前应用最广泛的一种电机调速方法。
通过变频器控制电机输入端的频率，从而实现电机的调速。
变频器调速法具有调速范围广、精度高、效率好等优点，适用于各种场合的电机调速。
综上所述，直流电机调速的原理主要包括电压调速、电流调速、PWM调速等方法，而实际调速时可根据具体情况选择电阻调速、异步电动机调速、变频器调速等方法。
掌握这些调速原理和方法，能够更好地实现直流电机的调速需求，提高工业生产效率。
电动机控制原理
电动机控制原理电动机是一种将电能转化为机械能的设备，广泛应用于各个领域中。
电动机的控制原理是指如何通过电信号对电动机进行启停、调速和转向控制的方法和技术。
本文将围绕电动机控制原理展开讨论，介绍几种常见的电动机控制原理以及其工作原理和应用。
一、直流电动机的控制原理直流电动机是一种具有简单结构和可靠性较高的电动机，其控制原理主要有以下几种。
1. 直接启动控制直接启动控制是最简单的电动机控制方法之一。
通过开关将电源直接连接到电动机，使电动机达到额定转速。
该方法适用于较小功率的直流电动机。
2. 初级电阻控制初级电阻控制是一种通过串联电阻来降低直流电动机起动电流的控制方法。
通过改变串联电阻的值，可以调节起动过程中电动机的转矩和速度。
该方法适用于较大功率的直流电动机。
3. 双绕组控制双绕组控制是一种通过切换电动机绕组的方式来实现调速的控制方法。
通过切换电阻或电路来改变电动机的绕组，可以实现不同的转速和转矩输出。
该方法适用于需要频繁调速的应用场景。
4. 脉宽调制控制脉宽调制控制是一种通过改变开关管的导通比例来调节电动机转速的控制方法。
通过调节导通比例，可以改变电动机供电电压的有效值，从而实现调速控制。
该方法适用于需要精确控制转速的应用场景。
二、交流电动机的控制原理交流电动机是一种应用广泛的电动机类型，其控制原理主要有以下几种。
1. 定频启动控制定频启动控制是一种将交流电源直接连接到电动机进行启动的控制方法。
通过直接改变电动机绕组的供电频率来改变转速和转矩输出。
该方法适用于负载较轻的应用场景。
2. 变频调速控制变频调速控制是一种通过改变电源频率和电压来调节交流电动机转速的控制方法。
通过改变供电频率和电压的大小，可以实现对电动机转速和转矩的精确调节。
该方法适用于负载较重、需要精确控制的应用场景。
3. 矢量控制矢量控制是一种通过改变交流电动机的电流、电压和频率来实现对转速的精确调节的控制方法。
通过电流和电压的矢量合成，可以实现电动机的转矩和转速控制。
无刷直流电机运行原理与基本控制方法
无刷直流电机运行原理与基本控制方法无刷直流电机（Brushless DC Motor，简称BLDC）是一种新型的电机，它与传统的有刷直流电机相比具有无刷、长寿命、低噪音、高效率等优点，因此在众多电动设备中得到广泛应用。
下面将介绍无刷直流电机的运行原理以及基本控制方法。
无刷直流电机由转子和定子组成。
定子上通常安装有三个正弦波分布的绕组，转子上安装有多个永磁体。
当电源施加在定子绕组上时，绕组内产生三相交流磁场，永磁体受到定子磁场的作用而旋转。
无刷电机实际上是一种由电脉冲驱动的电机，控制器通过给定的电流波形控制磁场的大小和方向，从而控制电机的转速和方向。
1.开环控制：开环控制是指在控制电机转速时仅根据给定转速信号来控制电机的工作状态，不考虑电机实际转速，也不进行反馈控制。
开环控制简单、成本低，但对于负载变化、电压波动等因素敏感，稳定性较差。
开环控制主要有直接转速控制和扭矩控制两种方式。
(1)直接转速控制：通过控制输入电压或电流的大小来控制电机的转速。
比如，PWM控制器可以根据所设定的占空比控制电流的大小，从而影响电机的转速。
(2)扭矩控制：通过控制输入电流的大小来控制电机的输出扭矩。
可以使用电流传感器来测量电机的电流，并通过调整电流大小来控制扭矩输出。
2.闭环控制：闭环控制是在开环控制的基础上加入反馈控制，以提高电机的稳定性和动态性能。
闭环控制可以根据电机实际转速与设定转速之间的误差来调整控制信号，从而使电机的运行更加精确。
通常使用位置传感器、速度传感器或反电动势等反馈信号来进行闭环控制。
闭环控制的主要方式包括位置环控制、速度环控制和电流环控制。
(1)位置环控制：通过位置传感器检测电机的位置，并将该信息与设定位置进行比较，然后根据误差信号进行控制。
位置环控制可以实现较高的精度，但对传感器的要求较高。
(2)速度环控制：通过速度传感器检测电机的转速，并将该信息与设定转速进行比较，然后根据误差信号进行控制。
直流电机的控制原理
直流电机的控制原理直流电机是一种常用的电机类型，其控制原理相对于其他类型的电机略有不同。
下面将从控制原理图，电枢控制和励磁控制等方面详细介绍直流电机的控制原理。
一、控制原理图直流电机的控制原理图一般由主电路和控制电路两部分组成。
主电路包括电源、电枢回路和励磁回路，控制电路包括电位器、控制器和传感器等。
在直流电机控制原理图中，电源是提供能量的来源，一般采用直流电源。
电枢回路是直流电机的主要组成部分，它由电枢、换向器和电刷组成。
电枢的作用是将电源的电能转化为机械能，换向器的作用是将电枢上的电流方向改变，保证旋转方向的正确性，电刷的作用是将换向器与外电路连接起来，实现在静止部分和旋转部分之间传递电能。
励磁回路是直流电机中的另一个重要组成部分，它由励磁绕组和励磁电源组成。
励磁绕组的作用是产生磁场，励磁电源的作用是提供磁场能量。
在直流电机中，励磁绕组一般固定在定子上，通过调节励磁电源的电流大小来控制磁场强度和方向。
控制电路的作用是实现对直流电机的精确控制。
在控制电路中，控制器是核心部件，它的作用是将输入信号转换为输出信号，控制电机的转速、方向和磁场强度等参数。
传感器的作用是检测电机的状态信息，如转速、电流、电压等，将这些信息反馈给控制器，实现对电机的精确控制。
二、电枢控制电枢控制是直流电机控制的主要方式之一，其目的是控制电机的转速和方向。
在电枢控制中，通过调节电枢电压的大小和方向来实现对电机转速和方向的调节。
在直流电机中，电枢电压的大小可以通过改变电源电压或改变电刷的位置来实现。
当需要提高转速时，可以提高电源电压或将电刷位置调近；当需要降低转速时，可以降低电源电压或将电刷位置调远。
同时，通过改变电刷的位置可以实现电机的正反转。
除了调节电压大小外，还可以通过调节电枢电路的电阻来实现转速和方向的调节。
当需要提高转速时，可以减小电阻；当需要降低转速时，可以增大电阻。
同时，通过改变电阻的大小可以实现电机的正反转。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电机简要学习手册2015-2-3一、直流电机原理与控制方法1直流电机简介直流电机（DM）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。
它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。
当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。
直流电机由转子（电枢）、定子（励磁绕组或者永磁体）、换向器、电刷等部分构成，以其良好的调速性能以至于在矢量控制出现以前基本占据了电机控制领域的整座江山。
但随着交流电机控制技术的发展，直流电机的弊端也逐渐显现，在很多领域都逐渐被交流电机所取代。
但如今直流电机仍然占据着不可忽视的地位，广泛用于对调速要求较高的生产机械上，如轧钢机、电力牵引、挖掘机械、纺织机械，龙门刨床等等，所以对直流电机的了解和研究仍然意义重大。
2 直流电动机基本结构与工作原理2.1 直流电机结构如下图，是直流电机结构图，电枢绕组通过换向器流过直流电流与定子绕组磁场发生作用，产生转矩。
定子按照励磁可分为直励，他励，复励。
电枢产生的磁场会叠加在定子磁场上使得气隙主磁通产生一个偏角，称为电枢反应，通常加补偿绕组使磁通畸变得以修正。
2.2 直流电机工作原理如图所示给两个电刷加上直流电源，如上图（a）所示，则有直流电流从电刷 A 流入，经过线圈abcd，从电刷 B 流出，根据电磁力定律，载流导体ab和cd收到电磁力的作用，其方向可由左手定则判定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。
如果转子转到如上图（b）所示的位置，电刷 A 和换向片2接触，电刷 B 和换向片1接触，直流电流从电刷 A 流入，在线圈中的流动方向是dcba，从电刷 B 流出。
此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。
这就是直流电动机的工作原理。
外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向却是不变的。
发电机的原理则是电机的逆过程：原动机提供转矩，利用法拉第电磁感应产生直流电流。
如下图，比较清晰的说明了直流电动机的原理。
3直流电机重要特性如下图，更加清晰的揭示了直流电机电流电压与转速转矩之间的关系。
我们可以得到直流电机的四个基本方程：U=E+I*R (1)电枢绕组端电压等于反电动势+内阻电流压降E=Ce*n (2)反电动势=与电机相关的常数*转速T=Ct*I (3)转矩=与电机相关的常数*电流Tm-TL-T0=J*dw/dt (4)动力学方程3.1直流电机反电动势推导3.2 转矩方程推导一个主极下导体产生的转矩：由φπ=τ2aNi T ，因a a ai I 2=，p 为磁极对数，则电枢全部导体产生的电磁转矩为： a T a a em I K I apN a ai N ppT T φφπφπτ====222222 重要结论：a T em I K T φ=∴ 其中转矩系数、转矩常数apNK T π2=特点：直流电动机电磁转矩与每极磁通和电枢电流的乘积成正比。
对他励DCM ，不考虑电枢反应影响时、励磁电流恒定时，有 ＝常数＝，φT T a T emK C I C T =〖有量纲：[Wb]〗优点：直流电动机的电磁转矩直接受电枢电流控制【线性、能观能控】KT 与Ke 的关系公式T*Ω=Pm=Ea*Ia 正好验证了反电动势产生的电磁能全部转化成总的机械能。
其中，T*Ω=Pm=T*2Pi*f=T*2Pi*n/60=T*n/9.55 (单位：W)3.3 能量关系⎝⎛+⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛, 摩擦损耗的能通风上加输出的机械能铁芯中损耗的能量上加磁场中能量的增加电阻中能量损耗去减电源输入的电能并励时aa f UI UI UI UI +=+==cuf 1P P忽略励磁电路铜耗：20cua 2Fe cua em cua a 1P P P P P P P P P UI P ++=+++=+=≈ΩP1Pc u f Pc u aP emP F e PP2P电动机的功率流图其中P0就是空载转矩，基本可认为变化不大，常当做恒定值。
现在看第四个方程Tm-TL-T0=J*dw/dt,两边同乘于Ω，用电机常用参数表示，则可得公式Tm-TL-T0=GD^2/375*dn/dt.3.4 直流电机特性曲线在励磁磁通恒定的情况下，电机特性曲线如下图，由于良好的线性特性，所以电机调速范围广，线性度好。
4直流电机控制系统传统的直流电机调速，通常是以下几种4.直流电机调速由于传统调速原理已被大家广为熟知，所以不再赘述，这里主要介绍直流双闭环调速系统。
近年来，随着电力电子技术的迅速发展，由晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统已取代了发电机-电动机调速系统，它的调速性能也远远地超过了发电机-电动机调速系统。
特别是大规模集成电路技术以及计算机技术的飞速发展，使直流电动机调速系统的精度、动态性能、可靠性有了更大的提高。
电力电子技术中IGBT等大功率器件的发展正在取代晶闸管，出现了性能更好的直流调速系统。
以下是基于直流电机的双闭环调速系统：该调速系统的特点是：动态特性如图所示：启动时，能保证电机以最大允许启动电流快速启动，保证了电机启动转矩，提高了快速性能，一旦达到额定转矩，电机电流下降，转速快速进入稳定范围。
该调速系统能抗负载扰动和电网电压波动，是一种高性能的调速系统。
二.交流异步电机1.异步电机简介1.1物理结构定子结构转子结构1.2 物理模型2.异步电机矢量控制基本理论2.1 异步电机的数学模型在研究异步电动机的数学模型时，还需做如下假设：1）忽略其在空间谐波，设三相绕组对称，且在空间互差120°电角度，所产生的磁动势沿气隙按正弦规律分布；2）忽略磁路饱和，各绕组的自感和互感都是恒定的； 3）忽略铁心损耗；4）不考虑频率变化和温度变化对绕组电阻的影响。
三相异步电动机的物理模型如图2.1所示，转子绕组轴线a 、b 、c 以角速度ω随转子旋转，定子三相绕组轴线A 、B 、C 在空间上是固定的。
以定子轴线A 轴为参考坐标轴，转子a 轴和定子A 轴之间的电角度为空间角位移变量。
规定各绕组电压、电流、磁链的正方向符合电动机惯例和右手螺旋定则。
A图2.1 三相异步电动机的物理模型2.1.1 异步电机三相动态模型数学表达式异步电动机的动态模型由磁链方程、电压方程、转矩方程和运动方程组成，其中磁链仿真和转矩方程为代数方程，电压方程和运动方程为微分方程。
1）磁链方程=A AA AB AC Aa Ab Ac A B BA BBBC Ba Bb Bc B C CA CB CC Ca Cb Cc C a aA aB aC aa ab ac a b bA bB bC ba bb bc b c cAcBcCcacbcc c L L L L L L i L L L L L L i L L L L L L i L L L L L L i L L L L L L i L L L L L L i ψψψψψψ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦（2.1）式中A i ，B i ，C i ，a i ，b i ，c i 为定子和转子相电流的瞬时值；A ψ，B ψ，C ψ，a ψ，b ψ，c ψ为各项绕组的全磁链。
2）电压方程三相定子绕组的电压方程为A A A sB B B s CC C s d u i R dtd u i R dt d u i R dt ψψψ=+=+=+(2.2)与此相对应，三相转子绕组折算到定子侧后的电压方程为a a a r bb b r cc c rd u i R dt d u i R dt d u i R dt ψψψ=+=+=+(2.3)式中A u ，B u ，C u ，a u ，b u ，c u 为定子和转子相电压的瞬时值；s R ，r R 为定子和转子绕组电阻值。
3）转矩方程根据机电能力转换原理，在线性电感的条件下，可得到转矩方程为：[()sin ()sin(120)e p ms A a B b C c A b B c C a T n L i i i i i i i i i i i i θθ=-++++++︒()sin(120)]A c B a C b i i i i i i θ+++-︒(2. 4)4）运动方程运动控制系统的运动方程为e L p J dwT T n dt=-(2. 5)式中:J 为机组的转动惯量，L T 包括摩擦阻转矩的负载转矩.2.1.2 坐标变换由于异步电动机三相原始动态模型相当复杂，若在三相坐标系下分析和求解异步电动机的方程则显得十分困难。
因而必须予以简化，才能在实际中得到运用，使用坐标变换是化简电动机方程的基本原理。
由于异步电动机中有一个复杂的电感矩阵和转矩方程使得异步电动机数学模型变的复杂，这个复杂的电感矩阵和转矩方程体现了异步电动机的能量转换和电磁耦合的相互关系。
为此，需要从电磁耦合关系出发简化数学模型。
1)三相-两相变换三相异步电动机的定子三相绕组和与之等效的两相异步电动机定子绕组α、β，各相磁势矢量的空间位置如图2.2所示B图 2.2 三相坐标系和两相正交坐标系中的磁动势矢量根据变换前后总磁动势不变和变换前后总功率相等的原则,3s/2s 变换用矩阵可表示为2311()22A B C Ni N i i i α=--(2. 6)23()B C N i N i i β=- (2. 7)32111220AB C i i N i i N i αβ⎡⎤⎡⎤--⎢⎥⎡⎤⎢⎥⎢=⎢⎥⎢⎥⎢⎣⎦⎢⎥⎣⎦⎢⎣ (2.8)根据前后变换的总功率不变，可求得匝数比为：32N N (2.9)3/2111220C ⎤--⎥=⎣ (2.10)2) 静止两相-旋转正交变换2N i α图 2.3 静止两相正交坐标系和旋转正交坐标系中的磁动势矢量从静止两相正交坐标系到旋转正交坐标系的变换，称作静止两相-旋转正交变换，简称为2s/2r 变换（其中s 表示静止，r 表示旋转），变换同样是磁动势相等原则。
由图2.3可知cos sin d i i i αβϕϕ=+(2.11)sin cos q i i i αβϕϕ=-+(2.12)写成矩阵形式，得cos sin sin cos d q i i i i αβϕϕϕϕ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦ (2.13)2/2cos sin sin cos s r C ϕϕϕϕ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦(2.14)2.1.3 静止两相正交坐标系中的动态数学模型从异步电动机的物理模型可知，异步电动机定子绕组是静止的，因此只要进行3/2变换就行了，而对于转子绕组而言，在实际过程中转子是旋转的，因此必须先通过三相到两相变换，再通过旋转到静止的变换，才能变换到静止两相正交坐标系。