(2-3)
将式2-3代入式2-1得到电压平衡方程:
(2-4)
式中:为微算分子()。
2。4。3 永磁同步电机的电磁转矩方程
永磁同步电机的电磁转矩方程为:
(2-5)
式中:为永磁同步电机的极对数。
2。4。4 永磁同步电机的机械运动方程
永磁同步电机的机械运动方程为:
(2-6)
式中:为负载转矩,为粘滞摩擦系数,为转子的机械角速度,为转动惯量。从这四个方程可以看出,在三相静止坐标系下永磁同步电机系数可变性比较高,所以建立的模型会比较繁杂不易实现。
2。5 两相静止坐标的数学模型文献综述
(1)两相静止坐标系下,电压回路方程如下式2-7:
(2-7)
式中:、为定子电压在()轴上产生的电压分量,、为定子电流的分量,、、为、轴的自感以及坐标系两轴之间的互感。
(2)磁链方程为:
(2-8)
(3)转矩方程为:
(2-9)
从上述的三个式子可以看出,在两相静止坐标系下,方程简化了很多,建立的模型相比较三相静止坐标系能简易很多更容易被实现。
2。6 两相旋转坐标的数学模型
假设转子永磁体的N极方向为轴,而轴则为轴逆时针旋转电角度的方向。因为轴随着转子一起转动,所以其旋转速度即为转子的速度,并以逆时针旋转的方向为坐标系的正方向,则有:
(1)永磁同步电机的电压方程为:
(2-10)
式中,、为定子电压在直轴和交轴上产生的分量,、为定子电流分量,、为定子磁链分量。
(2)永磁同步电机的磁链方程为:
(2-11)
式中:为转子磁钢产生的磁链,这里我们把它看做恒定的(在理想条件下);、分别为旋转坐标系、轴上电感产生的分量。
将式子代入式2-10就可以得到轴坐标系下的电压方程:
(2-12)
(3)永磁同步电机的电磁转矩方程为:
(2-13)
式中:为永磁同步电机的极对数。
(4)永磁同步电机的运动方程:
(2-14)
其中为电机的转动惯量,为粘滞摩擦系数,为负载转矩。在这里,可以看出在两相旋转坐标系下,永磁同步电机的数学模型简化了很多,也是最终要转换的模型。