電機與拖動自動控制系統考試復習總結-陳伯時

2023年12月13日發(作者：相遇問題公式)

直流電動機有調速方法：調節電樞供電電壓去減弱勵磁磁通 、改變電樞回路電阻尺 自動控制系統的直流涮速系統往往以變壓調速為主。

可控宜流電源有兩類：相控整流器、宜流脈寬變換器。

脈動的電流波形V7I系統主電路可能出現電流連續和斷續2種情況。

抑制電流脈動的措施：1、增加整流電路相數，或采用等匝化技術。2、設置電感杲足夠 大的平波電抗器。

V-M機械特性：在電流連續區，特性比較硬：在電流斷續區，機械特性很軟，呈顯著的非線 性，使理想空載轉速翹得很髙。晶閘管觸發與整流裝置看成是一個純滯后環右，滯后作用是 由晶剛管整漩裝逬的失控時間兒起的.

與V-M系統相比，直流PWM調速系統的優越性：1、主電路簡單，需要的電力電子器件少。

2、開關頻率髙，電流容易連續，諧波少，電動機損耗及發熱都較小。3、低速性能好，穩速 精度髙，調速范用寬。4、若與快速響應的電動機配合，則系統頻帶寬，動態響應快，動態 抗干擾能力強。5、電力電子開關器件工作在開關狀態，導通損耗小，當開關頻率適當時， 開關損耗也不大，因而裝程效率較高。6、直流電源采用不控整流時，電網功率因數比相控 整流器高。

脈寬調制變換器的作用是:用脈沖寬度調制的方法,把恒左的直流電源電壓調制成頻率一泄、 寬度可變的脈沖電壓序列，從而可以改變平均輸出電壓的大小，以調修電動機轉速。

PWM變換器電路有多種形式，總體I」「分為不吋逆F匚逆網丿決

不可逆PWM變換器-直流電動機系統不允許電流反向，續流二極管⑦的作用只是為人提供 一個續流的通道。如果要實現電動機的制動，必須為苴提供反向電流通道。

當開關頻率為10kHz時，T二01ms,可以近似看成一個一階慣性環肖。事實上PWM是具有繼電

特性的非線性環節。

泵升電壓：對濾波電容充電的結果造成直流側電壓升高，稱作“泵升電壓”。 系統在制 動時釋放的動能將表現為電容儲能的增加，要適當地選擇電容的電容量，或采取其它措施, 以保護電力電子開關器件不被泵升電壓擊穿。

穩態調速性能指標：

1、調速一一在一泄的最髙轉速和最低轉速范囤內調節轉速：2、穩速一一以一泄的精度在所 需轉速上穩泄運行，在％種干擾下不允許有過大的轉速波動；3、力H、減速一一頻繁起、制 動的設備要求加、減速盡量快；不宜經受劇烈速度變化的機械則要求起、制動盡雖平穩。週 速系統的穩態性能指標：調速范圍、靜差率

轉速反饋控制直流調速系統的動態數學模型：一個帶有儲能環巧的線性物理系統的動態過 程可以用線性微分方程描述，微分方程的解即系統的動態過程，它包括兩部分：動態響應和 穩態解。在動態過程中，從施加給泄輸入值的時刻開始，到輸岀達到穩態值以前，是系統的 動態響應：系統達到穩態后，可用穩態解來描述系統的穩態特性。直流電動機有兩個輸入量， 一個是施加在電樞上的理想空載電壓島，是控制輸入量。另一個是負載電流入，擾動輸入 量。

1、 閉環系統靜特性可以比開環系統機械特性硬得多。

2、 閉環系統的靜差率要比開環系統小得多。

3、 如果所要求的靜差率一定，則閉環系統可以大大提高調速范圍

綜上：比例控制的之流體阿偶系統可以獲得比開環調速系統硬得多的穩態特性，從而在保證 一沱靜差率的要求下，能夠提高調速范用，為此，需要設置放大器和轉速檢測裝置。

比例控制直流調速系統能夠減少穩態速降的實質在于它的自動調肖作用，在于它能隨著負載 的變化而相應地變化，以補償電樞回路電阻壓降的變化。 比例控制的的閉環直流調速系統是一種基本的反饋控制系統,他的三個基本特征：

（1）

（2）

（3）

比例控制的反饋控制系統是被調量有靜差的控制系統。比例控制反饋控制系統的開環

反饋控制系統的作用是：抵抗擾動，服從給定。

系統的精度依賴于給泄和反饋檢測的精度。

放大系數值越大，系統的穩態性能越好

積分控制可以使系統在無靜差的情況下保持恒速運行，實現無靜差調速。

積分控制規律和比例控制規律的根本區別：

比例調肖器的輸岀只取決于輸入偏差量的現狀，而積分調宵器的輸出則包含了輸入偏差量的 全部歷史。積分調節器到穩態時4◎二0,只要歷史上有過4伉,苴積分就有一上數值，足 以產生穩態運行所需要的控制電壓。PI控制綜合了比例控制利枳分控制兩種規律的優點， 又克服了各自的缺點。比例部分能迅速響應控制作用，積分部分則最終消除穩態偏差。

根據系統開環傳遞函數中積分環節的數目劃分控制系統的類型，比例控制的調速系統是0

型系統，積分控制、比例積分控制的調速系統是I型系統

在系統穩定的情況下，0型系統對于階躍給左輸入穩態有差，被稱作有差調速系統；I型系 統對于階躍給定輸入穩態無差，被稱作無差調速系統。

由擾動引起的穩態誤差取決于誤差點與擾動加入點之間的傳遞函數。比例控制的調速系統， 該傳遞函數無積分環肖，故存在擾動引起的穩態誤差，稱作有靜差調速系統：枳分控制或比 例枳分控制的調速系統，該傳遞函數具有積分環冇，所以由階躍擾動引起的穩態誤差為0,

稱作無靜差調速系統。

旋轉編碼器可分為絕對式和增量式兩種。

數字測速方法的精度指標：分辨率、測遞誤差率

I

釆用旋轉編碼器的數字測速方法有三種：M法、T法、M/T法

M法：記取一個采樣周期內旋轉編碼器發出的脈沖數來算岀轉速的方法，又稱頻率法測速。

T法：測岀旋轉編碼器兩個輸出脈沖之間的間隔時間來計算轉速，又被稱為周期法測速 在M法測速中，隨著電動機的轉速的降低，計數值減少，測速裝置的分辨能力變差，測速誤 差增大。T法測速正好相反，隨著電動機轉速的增加，計數值減小，測速裝置的分辨能力越 來越差。綜合這兩種測速方法的特點，產生了

M/T測速法。

H法測速的分辨率與實際轉速的大小無關。T法測速的分辨率與轉速高低有關，轉速越低，

0值越小，分辨能力越強。在高速段，與“法測速的分辨率完全相同。在低速段，血=1, M

隨轉速變化，分辨率與T法測速完全相同。

2-10簡述比例反饋控制的規律。 答：比例控制的反饋控制系統是（被調量有靜差）的 控制系統；反饋控制系統的作用是（抵抗前向通道的擾動，服從給泄）；反饋系統的 精度依賴于（給立和反饋檢測的精度）

2-13簡述比例積分控制規律。答：比例部分能（迅速響應控制作用），積分部分則（最 終消除穩態偏差）。

第二章的轉速反饋控制直流調速系統用PI調肖器實現轉速穩態無靜差，消除負載轉矩對穩 態轉速的影響，并用電流截止負反饋限制電樞電流的沖擊。

轉速、電流反饋控制直流調速系統的組成：在系統中設宜兩個調節器，分別引入轉速負反饋 和電流負反饋以調節轉速和電流，把轉速調肖器的輸出當作電流調節器的輸入，再用電流調 節器的輸岀去控制電力電子變換器UPE。從閉環結構上看，電流環在里而，稱作內環：轉速 環在外邊，稱作外環。形成了轉速、電流反饋控制直流調速系統（簡稱雙閉環系統）。

穩態結構圖和靜特性：轉速調節器ASR的輸出限幅電壓決定了電流給定的最大值，電流調 節器ACR的輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓。

當調節器飽和時，輸出達到限幅值，輸入量的變化不再影響輸出，除非有反向的輸入信號使 調節器退出飽和；當調肖器不飽和時，PI調肖器工作在線性調右狀態，苴作用是使輸入偏 差電壓在穩態時為零。對于靜特性來說，只有轉速調節器飽和與不飽和兩種情況，電流調節 器不進入飽和狀態

轉速、電流反饋控制直流調速系統的動態過程分析：起動過程分為電流上升、恒流升速和轉 速調節三個階段，轉速調肖器在此三個階段中經歷了不飽和、飽和以及退飽和三種情況。

雙閉環宜流調速系統的起動過程有以下三個特點；（1）飽和菲線性控制（2）轉速超調（3）

準時間最優控制

2.動態抗擾性能分析：

雙閉環系統與單閉環系統的差別在于多了一個電流反饋環和電流調盯器。調速系統，最 主要的抗擾性能是指抗負載擾動和抗電網電圧擾動性能，閉環系統的抗擾能力與英作用點的 位置有關。

（1）

（2）

抗負載擾動（轉速環控制）

抗電網電壓擾動（電流環控制）

轉速調節器的作用

1、轉速調節器是調速系統的主導調節器，它使轉速很快地跟隨給定電壓變化，如果采用PI

調節器，則可實現無靜差。2、對負載變化尼抗擾作用。3、其輸出限幅值決立電動機允許的 最大電流

電流調節器的作用

1、 在轉速外環的調肖過程中，使電流緊緊跟隨其給立電壓（即外環調節器的輸岀呈：）變化。

2、 對電網電壓的波動起及時抗擾的作用。3、在轉速動態過程中，保證獲得電機允許的最大 電流。4、當電動機過載甚至堵轉時，限制電樞電流的最大值，起快速的自動保護作用。一 旦故障消失，系統立即自動恢復正常。

控制系統的動態性能指標包括對給定輸入信號的跟隨性能指標和對擾動輸入信號的抗擾性 能指標。

控制系統的開環傳遞函數分母中的扌項表示該系統在s二0處有r重極點，或者說，系統含 有r個積分環卩，稱作r型系統。為了使系統對階躍給N無穩態誤差，不能使用0型系統

（_r二0）,至少是I型系統（r二1）：當給定是斜坡輸入時，則要求是II型系統（r =2）

才能實現穩態無差

一、可以作為填空題或簡答題的

3-1為了實現（電流的實時控制和快速跟隨），希望電流調卩器（不要）進入飽和狀態， 因此，對于靜特性來說，只有（轉速調節器的飽和與不飽和兩種情況）。

3-2當

兩個調節器都不飽和且穩態時，它們的輸入偏差電壓分別為（0） o 3-3當ASR輸 出（達到限幅值Uim*），轉速外環呈（開環狀態），轉速變化對轉速環（不會）產 生 影響，雙閉環系統變成一個（電流無靜差的單電流閉環調節系統）。穩態時,Id（ = ）Idmo

3-4電流限幅值Idm取決于（電動機的容許過載能力和系統要求的最大加速度）。

3-5簡述采用兩個PI調節器分別形成內外閉環的效果。 答：雙閉環直流調速系統的靜特性在負載電流小于Idm時表現為轉速無靜差，此時 轉速負反饋起主要調肖作用。當負載電流達到Idm時，對應于轉速調右器為飽和輸 出Uim*,此時電流調 肖器起主要調肖作用，系統表現為電流無靜差，起到過電流的自動 保護作用。

3-6簡述ASR的退飽和條件。答：當ASR處于飽和狀態時，若實際轉速大于給左 轉速，則反饋電壓大于給泄電壓，使偏差 電壓小于零，則ASR反向積分，從而退飽和， 返回線性調節狀態。

3-8簡述雙閉環直流調速系統起動過程的特點。（飽和非線性控制：轉速超調：準時 間最優控制）

3-9雙閉環直流調速系統的抗擾性能主要包括（抗負裁擾動；抗電網電壓擾動）。

雙極式控制的橋式可逆PWM變換器有下列優點：

（1）電流一泄連續；（2）可使電動機在四象限運行；（3）電動機停止時有微振電流，能消 除靜磨擦死區：（4）低速平穩性好，系統的調速范帀大：（5）低速時，每個開關器件的驅動 脈沖仍較寬，有利于保證器件的可靠導通。

泵升電壓：由于二極管整流器導電的單向性，電能不可能通過整流器送回交流電網，只能向 濾波電容充電，使電容兩端電壓升髙。環流：兩組晶閘管整流裝置同時工作時，便會產生不 流過負載而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流。危害：一般地說，這樣的環流對負載無 益，徒然加重晶閘管和變圧器的負擔，消耗功率，環流太大時會導致晶閘管損壞，因此應該 予以抑制或消除。利用：只要合理的對環流進行控制，保證晶閘管的安全工作，可以利用環 流作為流過晶閘管的基本負載電流，使電動機在空載或輕載時可工作在晶閘管裝巻的電流連 續區，以避免電流斷續引起的非線性對系統性能的影響。

轉速反向的過渡過程分析：系統制動過程的三個階段：

（1）本組逆變階段：從a點到b點，電動機正向電流衰減階段，VF組工作：

（2）

它組整流階段：從b點到c點，電動機反向電流建立階段，VR組工作：

（3）

它組逆變階段：從c點到d點，電動機恒值電流制動階段，VR組工作。

如果是反向起動，則從d點開始又一次地進入起動過程。

第4章

4-1直流PWM可逆調速系統中當電動機停止時，電樞電壓瞬時值（）零，是 （正負脈寬相等的交 變脈沖電壓），故（電流也是交變的），稱為（高頻微振電流）， 其平均值為（），不能產生（平均轉矩）。4-2髙頻微振電流對電機有何影響答： 消除電機正反向時的靜摩擦死區，起動力潤滑作用。同時也增大了電機的損耗。

交流拖動控制系統的應用三個方面：1、-般*I：?能調速和巧能調速.2、高性能的交流調速系 統和伺服系統。3、特大容量、極高轉速的交流調速。

異步電機的調速系統有三類：1、轉怎功率消耗型調速系統。2、轉怎功率饋送型調速系統。

3、轉差功率不變型調速系統。

異步電動機穩態數學模型包括異步電動機穩態等值電路和機械特性，兩者既有聯系，又有區 別。穩態等值電路描述了任一泄的轉差率下電動機的穩態電氣特性。機械特性則表征了轉矩 與轉差率（或轉速）的穩態關系。

異步電動機的機械特性能夠改變的參數可分為3類：電動機參數、電源電圧和電源頻率（或 角頻率）。

保持電源頻率為額立頻率，只改變立子電壓的調速方法稱作調壓調速。

軟起動：當電壓降低時，起動電流將隨電壓成正比地降低，從而可以避開起動電流沖擊的髙 峰。起動轉矩與電斥的平方成正比，起動轉矩的減小將比起動電流的降低更多，降壓起動時 又會出現起動轉矩不夠的問題。降壓起動只適用于中、大容呈:電動機空載（或輕載）起動的

傳統的降壓起動方法有：1、星-三角（Y-A）起動2、左子串電阻或電抗起動3、自耦變壓 器（又稱起動補償器）降壓起動

基頻以下調速：

當異步電動機在基頻（額沱頻率）以下運行時，如果磁通太弱，沒有充分利用電機的鐵心, 是一種浪費：如果磁通過大，又會使鐵心飽和，從而導致過大的勵磁電流，嚴重時還會因繞 組過熱而損壞電機。基頻以下應采用電動勢頻率比為恒值的控制方式。

基頻以上調速：

在基頻以上調速時，頻率從向上升高，受到電機絕緣耐壓和磁路飽和的限制，左子電壓 不能隨之升髙，最多只能保持額左電壓不變。這將導致磁通與頻率成反比地降低，使得異步 電動機工作在弱磁狀態。

基頻以下調速，由于刺痛恒泄，允許輸出轉矩也恒泄，屬于恒轉矩調速，基頻以上調速，輸 出功率不變，屬于近似的恒功率調速。

<

定子電壓補償：在基頻以下運行時，采用恒壓頻比的控制方法具有控制簡便的優點。但負載 的變化時泄子壓降不同，將導致磁通改變，須采用泄子電壓補償控制。

恒定子磁通控制：恒泄子磁通控制的臨界轉差率大于恒壓頻比控制方式。恒泄子磁通控制的 臨界轉矩也大于恒壓頻比控制方式。

恒氣隙磁通控制：與恒立子磁通控制方式相比較，恒氣隙磁通控制方式的臨界轉差率和臨界 轉矩更大，機械特性更硬。

恒轉子磁通控制：機械特性完全是一條直線，可以獲得和直流電動機一樣的線性機械特性, 這正是髙性能交流變頻調速所要求的穩態性能。

不同控制方式的比較：恒壓頻比控制最容易實現，它的變頻機械特性基本上是平行下移，硬 度也較好，能夠滿足一般的調速要求，低速時需適當提髙左子電壓，以近似補償泄子阻抗壓 降。恒定子磁通、恒氣隙磁通和恒轉子磁通的控制方式均需要定子電壓補償，控制要復雜一 些。恒定子磁通和恒氣隙磁通的控制方式雖然改善了低速性能。但機械特性還是非線性的, 仍受到臨界轉矩的限制。恒轉子磁通控制方式可以獲得和直流他勵電動機一樣的線性機械特 性，性能最佳

脈沖寬度調制技術：PWM

（單極性、雙極性）

脈沖寬度調制基本思想是控制逆變器中電力電子器件的開通或關斷，輸出電壓為幅值相等、 寬度按一泄規律變化的脈沖序列，用這樣的髙頻脈沖序列代替期望的輸出電壓。

I

正弦波脈寬調制技術：SPWM以頻率與期望的輸出電壓波相同的正弦波作為調制波，以頻率 比期望波髙得多的等腰三角波作為載波。由它們的交點確左逆變器開關器件的通斷時刻，從 而獲得幅值相等、寬度按正弦規律變化的脈沖序列，這種調制方法稱作正弦波脈寬調制

電流跟蹤PWM （CFPWM）控制技術：電流跟蹤的控制方法是：在原來主回路的基礎上，采用電 流閉環控制，使實際電流快速跟隨給左值。在穩態時，盡可能使實際電流接近正弦波形，這 就能比電壓控制的SPWM獲得更好的性能。

電壓空間矢量PWM （SVPWM）控制技術:把逆變器和交流電動機視為一體，以圓形旋轉磁場為 目標來控制逆變器的工作，這種控制方法稱作“磁鏈跟蹤控制”，磁鏈軌跡的控制是通過交 替使用不同的電壓空間矢量實現的

零矢量的插入有效地解決了定子磁鏈矢量幅值與旋轉速度的矛盾。 泵升電壓:采用不可控整流的交-直-交變頻器，能量不能從宜流側回饋至電網，交流電動機 工作在發電制動狀態時，能量從電動機側回饋至直流側，導致直流電壓上升，稱為泵升電壓。

轉速開環變壓變頻調速系統： 對于風機、水泵等調速性能要求不高的負載，可以根據電

動機的穩態模型，采用轉速開環電壓頻率協調控制的方案。通用變頻器控制系統可以和通用 的籠型異步電動機配套使用。具有多種可供選擇的功能，適用于各種不同性質的負載。 轉速閉環轉差頻率控制的變壓變頻調速系統:轉速開環變頻調速系統可以滿足平滑調速的 要求，但靜、動態性能不夠理想。采用轉速閉環控制可提髙靜、動態性能，實現穩態無靜差。 需增加轉速傳感器、相應的檢測電路和測速軟件等。轉速閉環轉差頻率控制的變壓變頻調速 是基于異步電動機穩態模型的轉速閉環控制系統。

)

轉差頻率控制的基本思想:保持氣隙磁通不變，在S值較小的穩態運行范弗］內，異步電動機 的轉矩就近似與轉差角頻率成正比。在保持氣隙磁通不變的前提下，可以通過控制轉差角頻 率來控制轉矩，這就是轉差頻率控制的基本思想。

電磁耦合是機電能量轉換的必要條件，電流與磁通的乘積產生轉矩，轉速與磁通的乘積得到 感應電動勢。異步電動機的動態數學模型是一個髙階、非線性、強耦合的多變量系統。異步 電動機的動態模型由磁鏈方程、電壓方程、轉矩方程和運動方程組成。磁鏈方程和轉矩方程 為代數方程電壓方程和運動方程為微分方程

不同坐標系中電動機模型等效的原則是：在不同坐標下繞組所產生的合成磁動勢相等。 三相繞組可以用相互獨立的兩相正交對稱繞組等效代替，等效的原則是產生的磁動勢相等。

3/2變換：兩相繞組，通以兩相平衡交流電流，也能產生旋轉磁動勢。當三相繞組和兩相繞 組產生的旋轉磁動勢大小和轉速都相等時，即認為兩相繞組與三相繞組等效。三相繞組A、

B、C和兩相繞組之間的變換，稱作三相坐標系和兩相正交坐標系間的變換，簡稱3/2變換。

2s/2r變換：從靜止兩相正交坐標系?

P到旋轉正交坐標系dq的變換，稱作靜I匕兩相-旋 轉正交變換。

■

異步電動機定子繞組是靜止的，只要進行3/2變換就行了。轉子繞組是旋轉的，必須通過

3/2變換和旋轉到靜止的變換，才能變換到靜止兩相正交坐標系。

3/2變換將按三相繞組等效為互相垂直的兩相繞組，消除了左子三相繞組、轉子三相繞組間 的相互耦合。立子繞組與轉子繞組間仍存在相對運動，因而定、轉子繞組互感陣仍是非線性 的變參數陣。輸岀轉矩仍是圧、轉子電流及英左、轉子夾角的函數。

靜止兩相正交坐標系：

旋轉變換改變了泄、轉子繞組間的耦合關系，將相對運動的泄、轉子繞組用相對靜止的 等效繞組來代替，消除了定、轉子繞組間夾角對磁鏈和轉矩的影響。旋轉變換的優點在于將 非線性變參數的磁鏈方程轉化為線性左常的方程，但卻加劇了電壓方程中的非線性耦合程 度，將矛盾從磁鏈方程轉移到電壓方程中來了，并沒有改變對象的非線性耦合性質。

轉子磁鏈定向矢量控制的基本思想：通過坐標變換，在按轉子磁鏈定向同步旋轉正交坐標系 中，得到等效的直流電動機模型。仿照直流電動機的控制方法控制電磁轉矩與磁鏈，然后將 轉子磁鏈啟向坐標系中的控制量反變換得到三相坐標系的對應量，以實施控制。

通過按轉子磁鏈定向，將左子電流分解為勵磁分量和轉矩分量，轉子磁鏈僅由左子電流 勵磁分雖:產生，電磁轉矩正比于轉子磁鏈和定子電流轉矩分量的乘積，實現了立子電流兩個 分量的解耦■: 電流閉環控制：

① 將左子電流勵磁分量和轉矩分量給定值施行2/3變換，得到三相電流給定值，采用電流滯 環控制型PWM變頻器，在三相泄子坐標系中完成電流閉環控制。

② 將檢測到的三相電流施行3/2變換和旋轉變換，得到mt坐標系中的電流反饋值，采用PI

調修軟件構成電流閉環控制，電流調肖器的輸出為mt坐標系中左子電壓給左值。反旋轉變 換得到靜止兩相坐標系的左子電壓給泄值，再經SVPWM控制逆變器輸岀三相電壓。

當轉子磁鏈發生波動時，將影響電磁轉矩，進而影響電動機轉速。轉子磁鏈調卉器力圖 使轉子磁鏈恒立，而轉速調肖器則調肖電流的轉矩分戢，以抵消轉子磁鏈變化對電磁轉矩的 影響，最后達到平衡。轉速閉環控制能夠通過調節電流轉矩分量來抑制轉子磁鏈波動所引起 的電磁轉矩變化，但這種調節只有當轉速發生變化后才起作用。為了改善動態性能，可以采 用轉矩控制方式。常用的轉矩控制方式有兩種：轉矩閉環控制和在轉速調肖器的輸出增加除 法環節。

常用的基于穩態模型的異步電動機調速方法有調壓調速和變壓變頻調速兩類。

6-1異步電動機的動態數學模型是一個（髙階、非線性、強耦合）的（多變量）系統。

6-2異步電動機的動態數學模型由（磁鏈方程、電壓方程、轉矩方程、運動方程）組成。

6-3異步電動機每個繞組的磁鏈是（自感磁鏈）和（互感磁鏈）之和。

6-4繞組間的互感分為哪幾類答：定子三相彼此之間和轉子三相彼此之間的互感，因英 位置固泄，故為常值。定子任一相與轉子任一相之間的互感，因苴相對位宜變化，故為（角 位移）的函數。

6-5為什么說異步電動機的三相原始數學模型不是物理對象最簡潔的描述答：由異步電 動機三相數學模型的約束條件（。。。）可知，對于無中性線Y/Y聯結繞組的電 動機， 三相變量中只有兩相是獨立的。

6-6不同坐標系中電動機模型等效的原則是：

相等）

（在不同坐標下繞組所產生的合成磁動勢

_6-7三相繞組可以用（互相獨立的兩相正交對稱繞組）等效代替,等效的原則是（）0

6-

8坐標變換有（3/2變換及其反變換）和（2r/2s變換及英反變換）。

6-9異步電動機通過坐標變換簡化其數學模型時，若以靜I匕正交坐標為變換方向，泄 轉子繞組的變換方式有何不同答：異步電動機泄子繞組是靜止的，因此只要進行

3/2變換即可，而轉子繞組是旋轉的，因此必須通過（3/2變換）及（2r/2s變換）， 才能變換到（靜止兩相正交坐標系）。

6-10 （3/2變換）將（按2刃/3分布的三相繞組）等效為（互相垂直的兩相繞組）， 消除了（泄

子三相繞組間）以及（轉子三相繞組間）的相互耦合，減小了狀態變疑的維數， 簡化了定轉子 的自感矩陣。

6-11 （2r/2s變換）將（相對運動的左轉子繞組）等效為（相對靜止的等效繞組），消 除了（建

轉子繞組間夾角對磁鏈和轉矩的影響）。

6-12 （2r/2s變換）將非線性耦合矛盾從磁鏈方程轉移到電壓方程，沒有改變對象的（非

線性耦合程度。）

6-13 （2s/2r變換）是用（旋轉繞組）代替（原來靜止的左子繞組）,并使等效的轉子 繞組與等 效的左子繞組（重合），且保持（嚴格同步），等效后泄轉子繞組間（不存 在）相對運動。

6-14

（靜止正交坐標系動態數學模型）一＞ （旋轉正交坐標系動態數學模型）轉速為

（）-

6-15旋轉正交坐標系的優點在于（增加了一個輸入量3 1,提髙了系統控制的自由度）。