电动车 - 电机与拖动基础

电力能源三大基本的物理学要素u电电压、电流、电阻、电感、电容、电动势u磁磁场、磁场强度、磁感应强度、磁通势、磁通量、磁阻u力电磁力、电磁转矩常用的物理概念和定律[N/A-m]T-特斯拉[N/A-m]T-特斯拉T=104高斯NSII-+-磁场强度Hμ−7N/A2r）；B•ds[Wb]sBBφ=B•SS磁饱和现象铁磁材料的特点1）磁导率随着外加磁场的变化而发生相应的变化，存在磁饱和现象。（2）在交变磁场的作用下，存在磁滞和涡流现象，在铁磁物质内产生能量损耗，即铁耗。铁磁材料的磁滞和剩磁现象铁磁材料中磁感应强度B的变化落后于外磁场H的变化称为磁滞现象，从而在铁磁材料中产生了剩磁。铁磁材料的磁化特性安培环路定律（全电流定律）IW-磁通势（全电流数），安匝W-线圈匝数消耗在任一闭合的磁回路上的磁通势等于其包围的全电流数。载流导体在磁场中的安培力f=IlB电磁感应定律1e的方向由右手定则确定电磁感应定律2磁通感应电动势：感应电动势产生的电流总是试图要阻止磁通的变化正弦波的特征量iImφIm{Im有效值概念有效值IIm正弦波特征量之二——角频率iT1.周期T：变化一周所需的时间单位：秒，毫秒..正弦波的相量表示法概念：一个正弦量的瞬时值可以用一个旋转的有向线段在纵轴上\/\/φ矢量与横轴夹角=初相位φ矢量以角速度ω按逆时针方向旋转相量的书写方式1.描述正弦量的有向线段称为相量(phasor)。UUm3.相量符号正弦波的相量表示法举例幅度：相量大小U2>U1相位：φ2>φ12落后UU2落后UU12U落后于12例2：同频率正弦波相加--平行四边形法则相量的复数表示jUbUbaUbUa小结：正弦波的四种表示法iiImTwt I IU正弦交流电iR纯电阻负载R纯电阻负载uiuiUIUI纯电容负载ii=ImSin(ωt+900)ImUmuiΔφ=900纯电感负载mSin00iLLuuuIi电阻&电感负载电阻&电感负载iIuRLuRLuiui0电阻&电容负载u=UmSin(ωt)Im0三相交流电路：三种电压初相位各差120。uAuBuCwt三相交流电：三种电压初相位各差120uuuuA=Umcoswt=coswtuC=Umcos(wt−240)=cos(wt−240)m相电压有效值m线电压有效值电力拖动系统动力学负载特性和分类、转动方程式、多轴系统的简化、电力拖动系统稳定运行基本条件电力拖动系统负载转矩特性负载转矩特性：生产机械的转矩与转速之间的关系。Tf=f(nf)2、风机、离心泵类负载3、恒功率负载?动力机的机械特性固有机械特性：动力机的转速与转矩之间的关系。n=f(T)1、直流电动机2、交流电动机电力拖动稳定运行的条件l负载特性曲线与电动机的机械特性曲线有交点l电动机的机械特性呈下降趋势l负载特性曲线与电动机的机械特性曲线有交点l电动机的机械特性呈下降趋势dTdT dndn转动方程式GD2称飞轮矩T-TF为动转矩T-TF=0，系统稳定运行T-TF>0，系统加速过渡过程T-TF<0，系统减速过渡过程能量平衡方程式多轴系统的简化多轴系统的简化转动工作机构转动工作机构考虑传动效率时的转矩的折算,Tf=jTf=jTfTf==j工作机构回转运动时2、飞轮矩的折算（折算前后的动能不变：JFJi一般情况下，传动系统多为减速运行，ji>1,则可以采用下式来估已知：已知：GD=14.5N•m2,GD=18.8N•m2,GD=120N•m2η1=0.91,η2=0.93,Tf=85N•mn=2450r/min,nb=8