双馈电动机多变量非线性数学模型

双馈电机由异步电机双侧馈电构成,其分析方法与异步电机相似。作为一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统,双馈电机的数学模型建立在以下假设之上:

  1. 忽略空间谐波,假设三相绕组对称,空间互差 120° 电角度,产生的磁动势沿气隙按正弦规律分布。
  2. 忽略磁路饱和,假设各绕组的自感和互感恒定。
  3. 忽略铁心损耗。
  4. 不考虑频率和温度变化对绕组电阻的影响。

为简化分析,将转子等效为三相绕线转子,并折算到定子侧,使折算后的定子和转子绕组匝数相等。电机绕组等效模型如图 2.5 所示。

图中,定子三相绕组轴线 A、B、C 固定,以 A 轴为参考坐标轴;转子绕组轴线 a、b、c 随转子旋转,转子 a 轴与定子 A 轴间的电角度 θ 为空间角位移变量。

双馈电机的数学模型由电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程组成。

图 2.5 双馈电动机的物理模型

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