同步电机的失步与直流电机的气隙磁场箝位

文章阐明了电机原理中缺少的失步及箝位概念,指出自控变频的电动机实际上是馈电方式交流化的直流电动机。

直流电动机向无换向器化发展的归宿不是同步电机而是广义的直流电动机

首先阐述直流电动机的自控变频运行机制,磁极d轴的检测是电枢电流相位自控的先决条件,磁极位置检测器件或方式的改革演变可视为直流电动机向无换向器化发展的标志。无换向器电动机是直流电动机向无换向器化发展的起步,继而开发正弦交流电机本体的自控变频电动机系统,包括矢量控制技术的应用。今后更可借助计算机控制技术来检测磁极d轴的位置和转速,实现电枢电流或电压的相位自控,推动直流电动机无换向器化进程的深入发展。然而,发展的归宿不是同步电动机而是广义的直流电动机。

广义直流电动机概论

提出广义直流电动机的概念,是指超越传统直流电动机观念但又具有直流电动机性能特征的电动机,其共同特征是在电动机气隙中存在磁场箝位效应。文中详析了同步电机的失步问题,指出失步属于同步电机的禀性。气隙磁场箝位和失步是性质对立的、分别标志着两个类型电动机的运行表现行为。

基于自控变频理论的直流电动机运行原理新理解

根据电枢电路自控变数与电流相位自控理论,提出应以直流电动机的自控变频运行机制作为直流电机的核心,直流电动机调节负载时气隙磁场箝位效应维持不变才是直流电动机具有优良控制性能的关键所在。

正弦交流广义直流电动机的运行机制及控制性能

为建立广义直流电动机的基础理论,本文从电动机的运行机制着手研究。直流电动机遵循自控变频的运行机制,同步电动机存在瞬态摆振的运行机制。自控变频、电枢电流相位自控和气隙磁场箝位乃分别表现在电动机电路上和电动机气隙中性质统一的电磁现象,而气隙磁场箝位则是以交流馈电的广义直流电动机和近代直流电动机运行中共存的磁场特征,可视为直流电动机的类型标志。同步电动机介入磁极位置检测必在气隙中形成磁场箝位,表明其已转型为广义直流电动机了。正弦交流电动机本体的矢量控制在原理上就与直流电动机的电磁转矩控制完全一致。

“同步电动机”直接转矩控制再成广义直流电动机

同步电动机本身没有转速反馈机制只能构成他控变频调速系统。直接转矩控制技术虽可移植至"同步电动机",但性质上不同于感应电动机的直接转矩控制,即必须像直流电动机那样具有自控变频作用。分析了"同步电动机"直接转矩控制基于定子磁链相位自控的自控变频运行机制,阐明该"同步电动机"实为电机本体,调速系统已转型为广义直流电动机。