在我的脑海中一直产生电机不需要电就能转的问题&quot dfjerd quot;磁场&quot dfjerd quot;就是无限的能源,不用油、不用电,机子就能转。怎...

直线电机原理_百度知道这是个机器人猖狂的时代,请输一下验证码,证明咱是正常人~为什么电动机会转动?_百度知道同步电机定子转子磁场问题?
求解答同步电机或者交流无刷电机里磁场相关问题:以电动机为例(无刷AC motor)三相定子线圈产生一个定子磁场,定子磁场以同步速率旋转转子永磁体(Permanent magnet)产生一个转子磁场,定子产生的磁场会吸引转子产生的磁场,从而两者以相同速率旋转 顾名同步电机。问题:1)定子磁场和转子磁场虽然同步旋转,但存在一个夹角,此夹角是不是(90°-电机功率因数角)?2)我印象中好像当定子磁场和转子磁场之间夹角90°时 产生的力矩最大?这是不是对的?怎么解释这一点?3)对于定子通的三相电进行dq transform, 电流分为Id,Iq 这两项电流和力矩产生以及电机电动势是什么关系?跪求解答我学习电机的疑惑,小弟现行拜谢~
XY~以三相同步电动机为例说明题主的问题。三相同步电动机的定子与三相异步电动机的定子没有什么区别,也是由定子三相对称绕组、定子铁心、机座及端盖等附件所组成。[图片来自网络][图片来自网络]【问题1】:三相同步电动机的空间矢量图如下图所示。(a)过励磁电流情况,(a)过励磁电流情况,,无功功率为负值;(b)正常励磁电流情况,,无功功率为零;(c)欠励磁电流情况,,无功功率为正值。由图可以看出,定转子磁场之间的角度为,定义为功率角;电压与电流之间的角度为,定义为功率因数角。【问题2】:隐极同步电动机的电磁转矩可由下式进行计算:由上式可以看出,当功角 即定转子磁场之间的角度为90°时,电磁转矩有最大值;凸极同步电动机的电磁转矩可由下式进行计算:可以看出,凸极同步电动机的电磁转矩与功角有关。可以看出,凸极同步电动机的电磁转矩与功角有关。下图为同步电动机的电磁转矩与功角之间的关系曲线,由图可知额定运行的越大,越接近于【问题3】:基于下图所示的三相同步电动机绕组分布图进行分析。电磁转矩与电流分量之间的关系如下式所示电磁转矩与电流分量之间的关系如下式所示电动势与电流分量之间的关系如下式所示参考资料:谢卫. 电力电子与交流传动系统仿真[M]. 机械工业出版社, 2009李发海,朱东起. 电机学(第3版)[M]. 北京 科学出版社, 2001
老师的回答太高大上了,我来个科普向的回答吧~为什么电机能转起来?一个最简单的模型就是一个圆盘+一个马蹄形磁铁。大家可以看一下下面的视频了解一下:这个视频解释一下就是,由于在中间的那个铝壳中形成的涡流,按照楞次效应一定是要阻碍铝制品和马蹄形磁铁发生相对运动的,所以阻碍两者发生相对运动的唯一办法就是——陪着它一起转……这个就是交流异步电动机的最简单工作原理。 那么真正的电动机里,显然是不可能去做一个旋转的马蹄形磁铁来带动电机主轴转起来的。那电机中不去转动的线圈是如何形成如视频中所示的旋转磁场的呢?很简单,利用电磁感应定律,即一个交流变化的电场可以形成一个交流变化的磁场。而在交流电动机中,是用三个相位各相差 120° 的交流电场来合成一个旋转的磁场的。具体原理如以下 GIF 所示:(知乎不支持 GIF 什么的太讨厌了……)大家回忆一下矢量叠加的原理,就能从以上 GIF 中发现,由三个交流变化的电场最终合成的总磁场矢量是一个沿圆形的轨迹转动的总矢量,再联想一下,是不是就变成了一个如以上视频中所呈现出来的——转动的磁铁的模样?于是所谓的「旋转磁场」就这么出来了。但是比较麻烦的地方在于,由于交流异步电动机中的那个转子,和视频中的铝壳一样,转速的大小不光取决于旋转磁场转得多快,还取决于拖的东西有多重。拖的东西越重则它和旋转磁场之间的转速之间就会有越大的差值,这显然不利于对它的真实转速进行设计。那怎么办?把中间那个铝壳换成磁铁呗!磁铁吸磁铁,锁住了的话二者转速不是就一样了么!于是永磁同步电机诞生了。接下来回答提问知友的问题。定子磁场你可以认为是上文中那个用线圈搞出来的旋转磁场;转子磁场你可以认为是中间那个磁铁自己的 N 级和 S 级产生的磁场。所以这个问题就相当于在问:一个旋转的马蹄形磁铁(定子磁场)中,有个条形磁铁(转子磁场)被马蹄形磁铁牵着转,但存在一个夹角。这个夹角是什么?很简单, 老师已经提到了,是功率角,那么它有什么含义呢?不用拿磁铁比划我相信凭经验你也能猜到,两个磁铁间的夹角越大,自然其中一个对另一个磁铁的吸力就越强——换句话说就是,电磁转矩越大。那是不是到 90° 的时候最大呢?你自己去想 ^_^
Clark 变换由于三相电机的变量存在于每个相,所以如果直接针对三相电机的电压或是磁链空间建立坐标系,这个坐标系就会由三个彼此间隔120°的轴构成。但是再仔细想想看,三个轴是否有多余?是的,因为三相电的三个变量时刻满足其大小的和为零,所以其实用两个变量也是可以表示的。于是人们发明了 Clark 变换,将这个彼此间隔120°的三轴坐标系简化为彼此垂直的两轴坐标系(笛卡尔老先生您可以息怒了么么哒)。但这个两轴坐标系还是有问题,即在电机问题上作为重要研究对象的转矩,其位置和方向会随着转子的转动不断变化(=_=)。于是就有人想,那为何不干脆以转子磁场的方向和垂直于转子磁场的方向来建立一个坐标系呢?(站在条形磁铁的角度看问题)——于是就有了 Park 变换,在 Clerk 变换基础上再做一次旋转坐标轴的变换,新的 dq 坐标系就诞生了。这个坐标系看似比较复杂(坐标轴不停在转),但是从电机研究角度来看简直再好不过了——定子线圈上施加的电流经过这两次变换后成为了 dq 坐标系下的 Id 分量和 Iq 分量,一个用于控制励磁,一个用于控制转矩。想想看,当一个永磁同步电机在匀速稳态下工作时,Id 和 Iq 都是常数,用这个坐标系分析电机问题的方便程度可见一斑(考虑到可能吓跑大家,公式什么我就不贴了谢谢各位观看)。
先得从永磁电机说起。 目前主要有两种三相永磁同步电机:一种是使用由定子馈电的转子绕组;
需要电刷来获得电流源并生成转子磁通。 它的触点由环组成,并且具有很多的换向片。 这种结 构类型的缺点是需要养护和较低的可靠性。另外一种是使用永磁体结构。
采用永磁体替代常见的转子磁场绕组和磁极结构可使电机成为无刷机。 可使用任一偶数个磁极来构建无刷永磁电机。 而磁体的使用可有效利用半径空间,并且取代转子绕组,从而减少转子铜损。 先进的磁体材料可在保持极高功率密度的同时大大减少电机尺寸。一个具有永磁对极转子的三相同步电机一个具有永磁对极转子的三相同步电机——————————————————————————————————————————永磁体(N-S)被严格地固定至旋转轴以生成一个恒定的转子磁通(场)。 这个转子磁通通常具有一个恒定的磁通量。 当给电机定子绕组加电时,定子绕组会产生一个旋转的电磁场。接下来定子磁通和转子磁通的交感会产生了一个转矩;我们必须仔细控制转子磁场和定子磁场间的角度以产生最大转矩Tem,并且实现较高的机电变换效率。而且旋转中的定子磁场的频率必须与转子永磁磁场的频率相同;否则,转子将会经历快速的正负转矩交替。
这会减少最优转矩产出量,并且在机器部件上产生过多的机械抖动、噪声和机械应力。此外,如果转子惯性使转子不能对这些摆动做出响应,那么转子在同步频率上停止转动,并且对静止转子的平均转矩:
零转矩做出响应。 这意味着机器经历了一个已知的“牵出”现象。 这也是为什么同步机器不能自启动的原因。 转子磁场与定子磁场间的角度必须等于 90? 以获得最高的互转矩产出量。 为了产生正确的定子磁场,需要知道转子位置。如图转动中的定子磁通和转子磁通间的交感产生了一个导致电机转动的转矩———————————————————————————————————————————根据电磁定律,同步机器中产生的转矩等于两个现有磁场的矢量交叉乘积这个表达式显示,如果定子和转子磁场是垂直的,转矩为最大值。这个表达式显示,如果定子和转子磁场是垂直的,转矩为最大值。简单来说,此目标是保持转子和定子磁通正交;目的是将定子磁通与转子磁通的 q 坐标轴对齐,例如,与转子磁通垂直。 为了实现这个目的,控制与转子磁通正交的定子电流分量以产生我们想要的转矩。 也就引出了我们常用的
矢量控制,矢量控制亦称磁场定向控制(FOC);这个方法控制由一个矢量表示的定子电流。 这个控制所基于的设计是,将一个三相时间和速度决定系统变换为一个两坐标(d 和 q 坐标)非时变系统。 这些设计导致一个与直流机器控制结构相似的结构。需要两个常数作为输入基准:转矩分量和磁通分量。其中 id 为励磁电流分量,iq 为转矩电流分量;我们的目标是:1)稳定其中的一个旋转磁场的强度(恒定磁场); 3) 控制另一个磁场(受控磁场)的强度以达到控制电磁转矩大小(力矩控制)。 控制 id 就相当于控制磁通,而控制 iq 就相当于控制转矩。——————————————————————————————————————————经过矢量坐标变换, PMSM 在 dq 轴坐标系下的数学模型如下。定子电压方程:定子磁链方程:定子磁链方程:电磁转矩方程:电磁转矩方程:转矩表达式中,第一项为 q 轴电流与气隙磁场相互作用产生的转矩,称为转矩表达式中,第一项为 q 轴电流与气隙磁场相互作用产生的转矩,称为励磁转矩,第二项由转子凸极效应引起的转矩,被称为磁阻转矩。显然对于 SPMSM 来说, Ld=Lq,此项为零。当 id=0:时,有由此可知,如果控制 d 轴电流为零,则转矩 Te只与 q 轴定子电流分量 iq 有关。 id=0 的转子磁场定向矢量控制通过矢量坐标变换, 将交流电机磁通和转矩可以分别独立控制。写的比较多,也比较乱,希望对你有用,有的话点个赞吧
第二个问题:此角度与电机结构有关系。当Ld=Lq时,90°电机转矩最大。当Ld≠Lq时,分两种情况,Ld&Lq时,thet&90°;Ld&Lq时,thet&90°转矩最大。
你可去西莫电机论坛问问
功率因数角接近90度时,力矩最大,但是也更容易发生失稳,所以一般不在90度工作
定性的来说,电机完成了能量从电能到机械能的转化,理想情况下忽略能量损失,系统输入的能量就等于系统能存储的能量加上输出的能量,输入的是电能,输出的是机械能,系统能存储的能量以磁场形式存在,那么系统内的磁场就靠励磁电流来建立维持。功率因素就是输出端功率占定子侧输入端功率比值,异步电机是单边输入励磁系统,只有一个输入口,就是定子,所以定子侧必然会存在一部分励磁分量电流,即定子侧输入功率为输出有用功率加上励磁功率,所以异步电动机功率因素只能无限接近1,同步机是双边励磁系统,两个输入端:定子+转子励磁绕组(永磁同步一样,等效为转子励磁电流恒定)这样从定子侧输入端看,当励磁电流不够,那么定子侧电流中就会含有励磁分量,即定子端有无功功率,功率因素大于0小于1,随着励磁绕组电流增大,如果励磁绕组电流恰好,定子端就无励磁分量即没有无攻功率,定子输入功率等于输出功率,功率罂粟为1,励磁绕组电流再变大,同理功率因素就大于1。
已有帐号?
无法登录?
社交帐号登录我感觉交流电的方向不停的变化 在磁场中受力的方向也是时刻变化的 怎么会令电动机持续的转动呢?_百度知道

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