一种电机等效气隙模型制造技术

本发明专利技术公开了一种电机等效气隙模型，基于统一气隙磁场调制理论建立等效气隙模型，将典型的感应电机与同步电机结构分为三个部分，初始励磁磁动势、调制器和滤波器的级联。初始励磁源在物理气隙上建立一个初始的磁动势分布；调制器调制初始励磁磁动势分布以产生一系列磁动势谐波分量，所有的磁动势谐波分量在气隙中产生相应的磁通密度谐波分量；电枢绕组作为空间谐波滤波器提取有效的气隙磁通密度谐波分量用于感应生成磁链或电动势，为负载供电或接收同步电流以产生相应的机械输出。本发明专利技术的等效气隙模型数学表达清晰简洁，能够清楚有效定性描述气隙磁场调制行为、反映电机运行特性，并能直观验证感应电机电机与同步电机的内在联系、区别从而加深理论理解。

【技术实现步骤摘要】
一种电机等效气隙模型
本专利技术涉及交流电机
，尤其涉及一种电机等效气隙模型。
技术介绍
感应电机和同步电机是最为传统的交流电机，由于其稳定可靠、发展成熟、易于加工和控制便捷等优势，一直是传统电机领域的研究热点，如在故障情形下容错控制、有效提升转矩传递能力及电机整体效率、建立电机理论分析模型以分析损耗特性、饱和特性分析及新型拓扑结构探索等方面已有学者做了大量工作。由于其拓扑结构和运行原理截然不同，在传统电机学中感应电机和同步电机向来被分为不同的章节，这样并不能有效的建立它们内在的联系及相似性分析。有学者开创性的利用微分手段，如电学的基尔霍夫定律、力学的达朗贝尔原理和电磁学的麦克斯韦方程组，及变分手段如机械运动学的汉密尔顿原理来统一的分析论述传统电机的特性。这些工作虽借助了矩阵、传递函数、框图等数学表达技巧，但其数学表达过于复杂且物理意义不够明显，尤其是气隙能量转换传递机制没有得到很好的表达，因此并不能有效反映电机运行特性。20世纪30年代，学者克朗提出，任何电机的运动方程均可以从原型电机中推导出并利用统一的方法求解，称之为电机的统一理论。学者阿德金斯从机电能量转换的角度出发完善本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机等效气隙模型，其特征在于：将电机拓扑结构分为初始励磁磁动势(1)、调制器(2)和滤波器(3)的级联；所述初始励磁磁动势(1)为永磁体或等效励磁绕组通以励磁电流在物理气隙上建立的初始磁动势分布，包含多种谐波分量；所述调制器(2)调制初始励磁磁动势(1)分布，产生一系列磁动势谐波分量，且所有的磁动势谐波分量在气隙中产生相应的磁通密度谐波分量；所述滤波器(3)由电枢绕组作空间谐波选择性过滤，并提取有效的气隙磁通密度谐波分量用于感应生成磁链或电动势，为负载供电或接收同步电流产生相应的机械输出。

【技术特征摘要】
1.一种电机等效气隙模型，其特征在于：将电机拓扑结构分为初始励磁磁动势(1)、调制器(2)和滤波器(3)的级联；所述初始励磁磁动势(1)为永磁体或等效励磁绕组通以励磁电流在物理气隙上建立的初始磁动势分布，包含多种谐波分量；所述调制器(2)调制初始励磁磁动势(1)分布，产生一系列磁动势谐波分量，且所有的磁动势谐波分量在气隙中产生相应的磁通密度谐波分量；所述滤波器(3)由电枢绕组作空间谐波选择性过滤，并提取有效的气隙磁通密度谐波分量用于感应生成磁链或电动势，为负载供电或接收同步电流产生相应的机械输出。2.根据权利要求1所述的电机等效气隙模型，其特征在于：所述调制器(2)根据电机结构的不同分为单位调制器(21)、短路线圈(22)和磁阻凸极(23)。3.根据权利要求2所述的电机等效气隙模型，其特征在于：所述调制器(2)在绕线式感应电机和隐极式同步电机拓扑结构中为单位调制器(21)，在鼠笼式感应电机拓扑结构中为短路线圈(22)，在凸极式同步电...

【专利技术属性】
技术研发人员：程明，文宏辉，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32