[发明专利]交流感应电动机旋转磁场的单向移动矢量模式

说明书

技术领域

本发明建立单向移动矢量模式，用于描述交流感应电动机定子绕组产生的脉振磁场的基波分量在气隙圆周上形成的旋转磁场的运动规律，属于电机理论范畴。

背景技术

现行电机理论使用相量分析交流感应电动机定子绕组产生的脉振磁场形成旋转磁场的过程：将单相绕组在气隙圆周上产生的基波脉振磁场等效分解为两个幅度恒定、转速恒定的反向旋转磁场(正向旋转磁场和反向旋转磁场)的叠加，该理论被称为双向旋转磁场理论^[1]。对于单极对交流感应电动机，在磁场分布对称的状态下，反向旋转磁场为零，正向旋转磁场形成一个圆形轨迹；在磁场分布不对称的状态下，正向旋转磁场和反向旋转磁场合成为一个椭圆形旋转磁场。在现行电机理论中，双向旋转磁场理论是分析交流感应电动机工作原理的理论基础。

发明内容

1双向旋转磁场理论问题的解释

1.1双向旋转磁场理论

对于单相交流感应电动机，定子绕组产生脉振磁场，脉振磁场垂直穿过气隙圆周，在气隙圆周上形成了呈矩形分布的脉振磁场分布；利用数学上的傅立叶变换，将这个矩形脉振磁场分布分解为1、3、5…等奇次谐波分量的叠加，磁场的主要成分是基波分量，因此主要分析基波脉振磁场形成的旋转磁场。沿气隙圆周分布的脉振磁场的基波分量表达式为：

f(α，t)＝Fcosαcosω_et    (1)

f(α，t)以磁动势表示基波脉振磁场在气隙上的位于α位置的磁场随时间变化的脉振运动规律。f(α，t)表示的是定点脉振磁场而不是旋转磁场，在整个气隙圆周上f(α，t)形成一个脉振磁场分布。其中，α以极坐标下的角度表示在气隙圆周上的空间位置，α＝[0，360)；ω_e表示交流电源的角频率；t表示时间；Fcosα表示脉振幅度沿气隙圆周呈余弦分布，F表示脉振幅度在气隙圆周上分布的最大值；Fcosαcosω_et表示在气隙圆周上α位置的脉振磁场以幅度Fcosα按照cosω_et余弦规律随时间变化。

将公式(1)变换为：

f(α,t)=12Fcos(α-ωet)+12Fcos(α+ωet)=f+(α,t)+f-(α,t)---(2)]]>

其中：