异步电动机建模(异步电动机模型)

1. 异步电动机模型

特斯拉加入了爱迪生电话公司巴黎分公司，并做起了工程师。特斯拉的确很有天赋，在公司设计出第一台感应电机模型。由于才能出众，雇主推荐他去美国发展。

1884年特斯拉第一次来到美国，见到了传说中的爱迪生，并在他的实验室工作。

2. 三相异步电动机模型

变频器就是针对三相异步鼠笼式电动机为模型进行设计的，因此，普通的三相异步电动机使用变频器进行调速是完全OK的，除了能给异步电动机调速之外，变频器还内置了过流、过压、欠压、过载、过热等众多的保护功能，保证电机的安全、稳定、可靠运行。

3. 同步电机模型

永磁同步电机测量电阻是将电机的A相接电源的正极，B相接电源的负极，C相可悬空，注意电源限流点设置在0.2A左右即可，不要设置太高，不然可能损坏电机；

手动转动电机转子，在每个转子稳定位置做好标记；

转子旋转一周后，转子极对数等于转子稳定位置的个数；

永磁同步电机三相线圈可视为电阻R和电感L的串联模型，电阻R通常在毫欧级别，电感L通常在微亨级别，万用表的精度是远远不够的，通常需要借助于电桥或逆变器进行测量。

4. 异步电动机的动态模型

SVC是无速度传感器矢量控制的意思。

5. 异步电动机模型制作

这是因为片状铁芯可以减小另外一种铁损“涡流损耗”。变压器工作时，线圈中有交变电流，它产生的磁通当然是交变的。这个变化的磁通在铁芯中产生感应电流。铁芯中产生的感应电流，在垂直于磁通方向，的平面内环流着，所以叫涡流。

涡流损耗同样使铁芯发热。为了减小涡流损耗，变压器的铁芯用彼此绝缘的硅钢片盛成，使涡流在狭长形的回路中，通过较小的截面，以增大涡流通路上的电阻；同时，硅钢中的硅使材料的电阻率增大，也起到减小涡流的作用。

6. 异步电机仿真模型

门大学问，牵涉到高等数学、高等物理与自动控制，在这里只能简单做下解释： 异步电机之所以称作多变量（多输入多输出）系统指的是其电压（电流）、频率、磁通还有转速之间相互都有影响，因此准确的说是强耦合的多变量系统。这个可以和直流电机做比较。

直流电机动态数学模型只有一个输入变量——电枢电压和一个输出变量——转速。

异步电机变压变频调速是需要对电压（或电流）和频率进行协调控制，因此它有电压（电流）和频率两种独立的输入变量。

在输出变量中，除转速外，磁通也得算一个独立的输出变量。

关于非线性指的是在异步电机中，电流乘以磁通产生转矩，转速乘以磁通得到感应电动势，由于它们都是同时变化的，在数学模型中就含有两个变量的乘积。

这样即使不考虑磁饱和等因素，其数学模型也是非线性的。 总而言之异步电机的数学模型可以由电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程组成（具体方程篇幅太大，请参考相关文献）。

7. 异步电动机模型如图所示

具体结构分布如下：

1、轴承：其两边有轴承盖，保持轴承有足够的润滑脂。

2、端盖：端盖由铸铁制成的，中心孔内装有轴承，以支撑转子。

3、转轴：转轴用以传递电动机的输出转矩，并保证定子和转子间有均匀气隙，以保证电动机功率因数和励磁电流达到规定值内。

4、转子铁心：它由硅钢片叠成，并压装在转轴上，其外圆上冲有均匀分布的槽口，用以浇铸导体。

5、定子绕组：三相异步电动机的绕组有三个，每个绕组由若干个线圈组成，每个线圈又由多匝构成。绕组一般由高强度聚酯漆包圆铜线绕制而成。三相绕组的6个出线头，固定在机座外壳的接线盒内，各绕组的始末端符号标在线头旁。三相绕组有星形和三角形两种联结方式。6、定子铁心：定子铁心是用0.35~0.5mm的圆环形硅钢片叠压而成，硅钢片表面涂有绝缘漆，以减小交变磁通引起的涡流损耗。定子硅钢片的内圆上冲压有均匀分布的槽口，用以安装定子绕组。

7、机座：电动机的支架，由铸铁制成。封闭式电动机表面上装有散热片，以增加散热面积。机座上还装有接线盒，用以连接绕组引线和接入电源。

8. 异步电机建模

　　同：都是建立在迈克斯韦（Maxwell）的电磁感应的理论基础上的 。　　不同：变压器改变输出电压，电动机将电能转化为机械能和热能。　　一、 相似：　　异步电动机和变压器的相似点 主要体现在电磁关系方面U它们都 是“单边励磁”的电气设备，即一边 (变压器的一次绕组，异步电动机的 定子绕组）接电源，而另一边（变压 器的二次绕组，异步电动机的转子 绕组）中的电动势和电流都是靠电 磁感应而产生的。当电源电压一定 时，其主磁通最大值也都近似为恨 定值，而与负载的大小没有关系。　　正是由于它们具夯类似的工作 原理，因此，它们电路中的平衡方程 式和磁路中的磁动势平衡方程式也 是类似的。或者说，它们的电磁关系 基本上是相同的。随着负载的增加， 二次（或转子）电流増大，一次（或定 子）电流也跟着增大。　　二、区别：　　异步电动机和变压器毕竞焙具 有质的区别的，它们的主耍区别有 以下几点。　　(1) 变压器是静止的电气设备， 它的主磁场是脉动磁场，•一、二次绕 组中的电动势和电流具有相同的频 率。而异步电动机则是旋转的电气 设备，它的主磁场是旋转磁场，转子 旋转时，定子、转子绕组中的电动势 和电流iV有不同的频率。　　(2) 变压器中只有能试的传递， 通过主磁场把•一次侧的电能传送到 二次侧。异步电动机中除了能世的 传递之外，还有能M的转换.即定子 绕组中的电能通过主磁场传送到转 子绕组以后，有相当大的一部分要 转换成机械能，从转子轴上输出给 机械负叙。　　(3〉由于异步电动机中有气隙 存在，所以空载电流比变压器大得 多。在大功率的电动机中，空载电流 占额廹电流的20%~30%;而在小功 率的电动机中，可达35%〜50%。因 此，舁步电动机的空载损耗比变压 器大。　　(4)异步电动机是一种低功率 因数的设备。从能坻的角度狰，用来 速立磁场的空栽电流比较大，而且 定子、转子之间存在着气隙，在容世 相同的条件下，异步电动机中的漏 磁通比变压器大得多，亦即它的电 抗较大。这就说明，为建立一定的磁 场，#步电动机笛要较大的无功功 率。诌电源电压一定时，电动机主磁 通的最大值基本上不变，说明建立 磁场所笛要的能坻（无功功率）基本 上不变。挡电动机的负栽很小时，电 动机的有功功率很小，无功功率所 占比兎很大，所以功率因数很低（空 载时的功率因数不超过0.2>。随着 负载的增加，无功功率所占比重逐 渐减小，因而异步电动机的功率因 数逐渐增加。在接近额定负栽时达 到最大（一般不超过0.9〉。当负载更 大吋，由于转差率的增加，使转子电 抗增加较多，因而功率因数重新下 降。