1、电机暂态与控制的电路模型

电机暂态与控制的电路模型

1. 引言

在实际应用中，电机在连接电网或与脉宽调制（PWM）静态转换器配合进行变速闭环控制时，会经历速度、电压、电流、幅值和频率的变化，即暂态过程。暂态过程不仅是电机运行中的常见现象，还可用于估计电机电路参数（如电阻、电感等）。为了处理电机的暂态问题，需要引入合适的电机模型。

电机模型主要分为以下几类：
- 电路模型 ：用于描述电机的电路特性。
- 场 - 电路耦合模型 ：考虑了磁场与电路的相互作用。

从频率角度，电机模型又可分为：
- 基频模型 ：适用于基本频率下的电机分析。
- 超高频模型 ：当考虑电机内部的杂散电容时使用，例如在PWM静态转换器供电时的开关频率情况。

主要的电路模型包括：
- 相坐标电路模型 ：基于电机的相坐标进行建模。
- 正交（dq） - 空间相量（复变量）模型 ：在电机暂态分析中应用广泛。

磁场 - 电路模型也得到了广泛认可：
- 解析场模型 ：以简化形式用于推导稳态运行的电路模型。
- 有限元模型（FEM） ：用于考虑电机运行中的各种次要效应，在电机和驱动器的设计优化中至关重要。
- 多磁路模型 ：将电机区域划分为具有均匀磁通密度的区域磁导，计算时间相对有限元