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电机功率转矩效率计算方法

时间:2026-01-26 理论教育 南栀 版权反馈
【摘要】:内置式永磁同步电机功率输入/输出关系如图2-14所示。永磁同步电机的效率计算方程为采用输入功率和电机损耗表示,其表达式为式中 Ploss——电机损耗。根据永磁同步电机功率流程图,上式可变换为也可采用输出功率和损耗来表示,其表达式为永磁同步电机机械运动方程为式中 J——电机与负载的转动惯量之和;TL——负载转矩;θ——电角度的转子位置角。

内置式永磁同步电机功率输入/输出关系如图2-14所示。

图示

图2-14 内置式永磁同步电机功率输入/输出关系

由电机功率输入/输出关系可得其功率平衡方程为

Pelec=Pshaft+Pa+Pc+Psh (2-98)

式中 Pelec——输入到电机中的电磁功率;

Pshaft——轴输出功率,其大小可表示为

Pshaft=TshaftΩ (2-99)

式中 Tshaft——电机轴实际输出转矩;

Ω——电机机械角频率。

另外,一个在性能分析中经常提到和使用的是电机的电磁功率Pe。它是将电机轴输出功率、槽感应谐波功率和铁心损耗放到一起,统称电磁转换功率,如图2-14所示。其表达式为

Pe=TeΩ (2-100)

式中 Te——电磁转矩即输出转矩[7],对于三相p对极内置式永磁同步

电机其表达式如式(2-11)所示。

三相对称电源激励情况下,三相内置式永磁同步电机输入电机的电磁功率可表示为

Pelec=3UsIscosφ (2-101)

式中 Us——电机三相电压合成矢量有效值;

Is——三相电流合成矢量有效值;(https://www.xing528.com)

cosφ——功率因数。

永磁同步电机的效率计算方程为

图示

采用输入功率和电机损耗表示,其表达式为

图示

式中 Ploss——电机损耗。

根据永磁同步电机功率流程图,上式可变换为

图示

也可采用输出功率和损耗来表示,其表达式为

图示

永磁同步电机机械运动方程为

图示

式中 J——电机与负载的转动惯量之和;

TL——负载转矩;

θ——电角度的转子位置角。dq坐标系中转子电角度θ和电角速

θr与电机转子机械角度ωe和机械角速度ωm的关系为

图示

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