Линейное преобразование во вращающихся электрических машинах

В этой статье есть несколько проблем. Помогите улучшить ее или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения ) Эта статья в значительной степени или полностью основана на одном источнике .Соответствующее обсуждение можно найти на странице обсуждения . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив ссылки на дополнительные источники . Найти источники:  "Линейное преобразование во вращающихся электрических машинах" – новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( Июль 2013 ) В статье содержится список общих ссылок , но в ней отсутствуют соответствующие встроенные цитаты .Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив более точные цитаты. ( Июль 2013 )( Узнайте, как и когда удалить это сообщение ) В этой статье не представлен достаточный контекст для тех, кто не знаком с предметом .Пожалуйста, помогите улучшить статью, предоставив читателю больше контекста . ( Май 2013 )( Узнайте, как и когда удалить это сообщение ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение )

Преобразование трехфазных электрических величин в двухфазные величины является обычной практикой для упрощения анализа трехфазных электрических цепей. Многофазные машины переменного тока могут быть представлены эквивалентной двухфазной моделью при условии, что вращающаяся многофазная обмотка в роторе и неподвижная многофазная обмотка в статоре могут быть выражены в фиктивных двухосных катушках. Процесс замены одного набора переменных на другой связанный набор переменных называется преобразованием обмотки или просто преобразованием или линейным преобразованием. Термин линейное преобразование означает, что преобразование из старого в новый набор переменных и наоборот регулируется линейными уравнениями. ^[1] Уравнения, связывающие старые переменные и новые переменные, называются уравнениями преобразования и имеют следующий общий вид:

 [новая переменная] = [матрица преобразования][старая переменная] [старая переменная] = [матрица преобразования][новая переменная]

Матрица преобразования — это матрица, содержащая коэффициенты, связывающие новые и старые переменные. Обратите внимание, что вторая матрица преобразования в указанной выше общей форме является обратной первой матрице преобразования. Матрица преобразования должна учитывать инвариантность мощности в двух системах отсчета. В случае, если инвариантность мощности не сохраняется, то расчет крутящего момента должен производиться только на основе исходных переменных машины.

Линейное преобразование во вращающихся машинах обычно выполняется с целью получения новых наборов уравнений, управляющих моделью машины, которые меньше по количеству и менее сложны по своей природе по сравнению с исходной моделью машины. При обращении к новой системе отсчета анализ производительности машины становится намного проще, плавнее и быстрее. Все величины машины, такие как напряжение, ток, мощность, крутящий момент, скорость и т. д., могут быть решены в преобразованной модели менее трудоемким способом без потери оригинальности свойств машины. Наиболее поразительной особенностью преобразования, которая объясняет его высокую популярность, является то, что в уравнениях напряжения и тока машины устраняются изменяющиеся во времени индуктивности.

Два наиболее широко используемых метода преобразования - это преобразование dqo (или qdo или odq или просто dq) и преобразование αβϒ (или α-β). В преобразовании dq трехфазные величины машины в системе отсчета abc относятся к системе отсчета dq. Уравнение преобразования имеет общий вид [F _dqo ] = [K][F _abc ], где K - матрица преобразования, для получения подробной информации см. преобразование Dqo . Система отсчета dq может быть неподвижной или вращаться с определенной угловой скоростью. В зависимости от скорости системы отсчета существует четыре основных типа систем отсчета. Для получения подробной информации о преобразовании abc в αβ см. преобразование αβγ

В зависимости от скорости системы отсчета различают четыре основных типа систем отсчета. ^[2]

• Произвольная система отсчета : скорость системы отсчета не определена (ω), переменные обозначены f _dqos или f _ds , f _qs и f _os , матрица преобразования обозначена K _s .
• Стационарная система отсчета : скорость системы отсчета равна нулю (ω=0), переменные обозначены f ^s _dqo или f _d ^s , f _q ^s и fos , матрица преобразования обозначена K _s ^s .
• Система отсчета ротора : скорость системы отсчета равна скорости ротора (ω= ω _r ), переменные обозначаются как f ^r _dqo или f _d ^r , f ^r и f _os , матрица преобразования обозначается как K _s ^s .
• Синхронная система отсчета : скорость системы отсчета равна синхронной скорости (ω= ω _e ), переменные обозначаются как f ^e _dqo или f _d ^e , f _q ^e и f _os , матрица преобразования обозначается как K _s ^e .

Выбор системы отсчета не ограничен, но в остальном глубоко зависит от типа анализа, который должен быть выполнен, чтобы ускорить решение уравнений системы или удовлетворить ограничения системы. Наиболее подходящий выбор системы отсчета для моделирования индукционной машины для различных случаев анализа перечислен здесь ниже: ^[3]

• Стационарная система отсчета лучше всего подходит для изучения только переменных статора , например, асинхронных электроприводов с регулируемой скоростью вращения статора, поскольку переменные оси d статора в точности идентичны переменной фазы a статора.
• Система отсчета ротора лучше всего подходит, когда анализ ограничивается переменными ротора , поскольку переменная оси d ротора идентична переменным фазы a ротора.
• Синхронно вращающаяся система отсчета подходит, когда используется аналоговый компьютер , потому что величины dq статора и ротора становятся постоянными величинами постоянного тока. Она также лучше всего подходит для изучения многомашинной системы .

Стоит отметить, что все три типа системы отсчета могут быть получены из произвольной системы отсчета путем простого изменения ω. Поэтому моделирование в произвольной системе отсчета полезно, когда необходимо выполнить широкий спектр анализа.

Существуют некоторые ограничения при представлении вращающейся электрической машины ее эквивалентом по осям dq, как указано ниже:

• Этот метод нельзя использовать в машинах, в которых и статор, и ротор являются явно выраженными, например, в асинхронных генераторах.
• Данный метод не может быть применен к машинам, в которых неявнополюсные элементы имеют неуравновешенные обмотки.
• Явления контакта щеток, эффекты коммутации и явления перенапряжения не могут быть отражены в этой модели, поэтому их необходимо учитывать отдельно.

Встроенные ссылки

Общие ссылки

• [1]