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直流电机:直流电机各种电感介绍

作者:音曼顿 浏览: 发表时间:2022-06-23 11:27:56



在直流电机的控制中,经常使用各种坐标变换,但也会遇到相电感、线电感、直轴电感、交轴电感、相互感觉等电感,特别是在电感和坐标变换结合后,有很多人容易混淆。下面,我们使用图形和公式来了解直流电机电感的关系。


电感:1824年,奥斯特发现了电流效应,通电导体周围的磁针会偏转,即电磁。后来,法拉第和亨利发现磁也可以生电,电流可以在移动磁场中感应到导体。这就是所谓的电磁感应。数学工程类型如下:

法拉第发表电磁感应论文后不久,波纹发现了决定感应电流方向的规律,即波纹定律:感应电流的磁场总是阻碍感应电流的磁通量变化,因此完整的数学公式为:


在安倍定律中:磁场的根本原因是电流(可以是导体或永磁体)。线圈通电后会产生磁场


线圈本身就在自己产生的磁场中,这意味着线圈中也会产生磁通。这个数量对我们来说不直观,也不容易测量。由于磁通是由电流产生的,我们可以用电流来表示,因此电感的定义是:


单位是Henry(亨利),一位美国物理学家,几乎与法拉第同时独立发现了电磁感应,但法拉第更早地发表了结果,赢得了冠名权。


严格来说,我们通常所说的电感应该被称为自感,即线圈本身对自己磁通能力。


既然有自感,就会有互感,即两个线圈之间的磁通能力。


电感在直流电机中非常重要,它表达了电流在特定机构中产生的磁场能力。当电感确定时,我们可以很容易地研究磁场的性质。


电感的定义是由磁通量定义的。要计算线圈的电感,首先要计算线圈通电后产生的磁场,从而计算磁链。例如,直流电机中的磁路是线性的,可以忽略铁芯中的磁滞和涡流损耗,也可以忽略气隙磁场的二次谐波。直流电机的固定和转子表面光滑,齿槽的影响可以用卡系数修正,直轴和交轴之间的间隙可以不同。


上图为直流电机定子槽内两极整距线圈,⊙为了流出,为了流入。根据安培环路定理,其磁动势分布图为:


磁势振幅为:


傅里叶级数分析对方波可以通过1、3、5、...由奇次谐波组成,其中一次谐波又称基波,其幅值为:


以上分析是一对极情况,现在假设是p对极,每相绕组总匝数为Nph,则A相基波幅值为:


在上述分析中,绕组被认为是整个距离,每极每相只有一个槽。实际电机很少。大多数每极下方都有多个槽和短距离:

我们通常使用绕组因数kω1.修正基波磁动势,其幅值为:


沿定子分布为:


有了磁势,如果你能知道磁导率(磁阻的倒数),你就可以计算间隙磁密度。对于表面直流电机,间隙基本不变,磁导率与直流电机转子的位置无关;但对于直流电机,间隙沿转子周长方向(变化周期是极对数的两倍),因此磁导率也与转子位置有关。



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