直线感应电机驱动特性分析等效电路及分析方法

摘要

本发明公开了一种直线感应电机驱动特性分析等效电路及分析方法。把Maxwell方程和绕组函数法相结合，从直线感应电机初级实际绕组的分布出发，得到直线感应电机的初级绕组函数、次级基波绕组函数和次级边端效应波绕组函数。然后根据绕组函数基本理论，分析计算出直线感应电机的等效电感、运动电势系数，并建立直线感应电机的电压和磁链方程式，进一步建立直线感应电机新型等效电路模型。利用新型等效电路模型，对直线感应电机的稳态和动态特性进行分析。本发明从电机的实际绕组分布情况出发，合理考虑了直线感应电机的横向边缘效应、纵向边端效应和初级半填充槽对电机电感和次级电阻的影响，可对直线感应电机的驱动特性进行准确有效的分析。

主权项

1.一种直线感应电机驱动特性分析等效电路，其特征在于，包括α轴等效电路和β轴等效电路；α轴等效电路包括第一支路、第二支路和第三支路，第二支路和第三支路并联后与第一支路串联，三条支路的节点记为A，第一支路由初级相电阻R_s、初级相漏感L_ls和第一电压源e_αst串联而成，第一电压源e_αst的正极靠近节点A，第二支路由次级相电阻R_r、次级相漏感L_lr和第二电压源e_αr串联而成，第二电压源e_αr的正极靠近节点A，第三支路由气隙等效互感L_m和第三电压源e_αt串联而成，第三电压源e_αt的正极靠近节点A；β轴等效电路包括第四支路、第五支路和第六支路，第五支路和第六支路并联后与第四支路串联，三条支路的节点记为B，第四支路由初级相电阻R_s、初级相漏感L_ls和第四电压源e_βst串联而成，第四电压源e_βst的正极靠近节点B，第五支路由次级相电阻R_r、次级相漏感L_lr和第五电压源e_βr串联而成，第五电压源e_βr的正极靠近节点B，第六支路由气隙等效互感L_m和第六电压源e_βt串联而成，第六电压源e_βt的正极靠近节点B；所述第一电压源e_αst的电压为e_αst＝-pL_αsβsi_βs，其中，p为微分算子d/dt，t为时间，L_αsβs为α轴初级绕组与β轴初级绕组间的互感，i_βs为β轴初级绕组电流；所述第二电压源e_αr的电压为e_αr＝v(π/τ)λ_βr，其中，v为电机运行速度，τ为初级绕组极距，λ_βr为β轴次级基波绕组磁链；所述第三电压源e_αt的电压为e_αt＝p[L'_αsαrei_αre+L'_αsβrei_βre]，其中，L'_αsαre＝-KL_αsαre，L'_αsβre＝-KL_αsβre，L_αsαre为α轴初级绕组与α轴次级边端效应波绕组间的互感，L_αsβre为α轴初级绕组与β轴次级边端效应波绕组间的互感，i_αre为α轴次级边端效应波绕组电流，i_βre为β轴次级边端效应波绕组电流；所述第四电压源e_βst的电压为e_βst＝-pL_αsβsi_αs，其中，i_αs为α轴初级绕组电流；所述第五电压源e_βr的电压e_βr＝-v(π/τ)λ_αr，其中，λ_αr为α轴次级基波绕组磁链；所述第六电压源e_βt的电压e_βt＝p[L’_βsαrei'_αre+L’_βsβrei'_βre]，其中，L'_βsαre＝-KL_βsαre，L_βsαre为β轴初级绕组与α轴次级边端效应波绕组间的互感，L'_βsβre＝-KL_βsβre，L_βsβre为β轴初级绕组与β轴次级边端效应波绕组间的互感，i'_αre＝-Ki_αre，i'_βre＝-Ki_βre；其中，l_δ为初级相长度，L_r为次级相电感。