【正文】 矩的公式如下： （7） （8） （9） （10）注意磁鏈方程（7）和電壓方程（8）都是用海氏運(yùn)算法寫出的，因此，式中各項(xiàng)的各因子之排列順序不可隨意改變，也就是，以及運(yùn)算電導(dǎo)等并不作用于其前面的函數(shù)，而只作用于寫在他們后面的時(shí)間函數(shù)。從線性代數(shù)的基本知識(shí)可知，為了實(shí)現(xiàn)上面的變換，并且使新的變量和舊的變量之間具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，顯然，在式子（1）中轉(zhuǎn)換矩陣C的行列式應(yīng)該滿足= (2) 滿足（2）式的要求的變換系數(shù)有很多，以三相同步電機(jī)為例，如果以其在a,b,c系統(tǒng)的變量為原始變量，則經(jīng)過(guò)（1）的轉(zhuǎn)換關(guān)系而得到的新變量和相應(yīng)的新坐標(biāo)系統(tǒng)也是很多的。上式中的轉(zhuǎn)換矩陣C的元素稱為變換系數(shù)，可以取為常數(shù)（實(shí)數(shù)或復(fù)數(shù)），也可以取為時(shí)間t的函數(shù)。坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換就是變量的轉(zhuǎn)換，即將一組變量用另一組變量來(lái)代替。 同步電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng) 同步電機(jī)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與磁場(chǎng)是定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)，定子電流，轉(zhuǎn)子電流等多個(gè)變量共同作用的結(jié)果，直接分析就很麻煩，因此，先進(jìn)性坐標(biāo)變換。這樣，如果脈沖的幅值保持不變，則可通過(guò)改變脈沖的寬度來(lái)調(diào)節(jié)矩形波的幅值，這就是說(shuō)，方波PWM 調(diào)制或PWM直流調(diào)（直流斬波）的基本原理。下面簡(jiǎn)要介紹一下PWM的基本原理。3）PWM逆變的原理晶體管脈寬調(diào)制（簡(jiǎn)稱PWM）是一種通過(guò)電力電子器件通與斷將直流轉(zhuǎn)換成一定形狀的脈沖序列的技術(shù)，在交流調(diào)速系統(tǒng)中，這一脈沖序列可等效代替正弦波。而中小型的電氣設(shè)備控制用的變頻器與交流伺服驅(qū)動(dòng)器通常都采用PWM控制型。2）電路的基本形式逆變電路是將直流轉(zhuǎn)換頻率可調(diào)的交流的電路，根據(jù)控制方式的不同，逆變控制主要有電流控制型，電壓控制型，與PWM控制型，電流控制型與電壓控制型的逆變的共同特點(diǎn)是：負(fù)載電流或電壓的調(diào)節(jié)在整流電路或直流電路母線上的中間電路上實(shí)現(xiàn)，頻率的控制只是在逆變環(huán)節(jié)上進(jìn)行，但是，PWM逆變卻可以在逆變電路中同時(shí)進(jìn)行電壓的調(diào)節(jié)和頻率的控制。可控整流的最大優(yōu)點(diǎn)是輸出可以調(diào)節(jié)，并可以使用回饋制動(dòng)節(jié)能。單相供電的逆變器的功率較小，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，提高靠性，大多數(shù)的場(chǎng)合都很使用二極管整流。第二章 同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速及其控制系統(tǒng) 同步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速1）整流電路的基本形式整流的作用是將交流輸入轉(zhuǎn)換成直流輸出，由于電網(wǎng)的額定頻率一般為50HZ，它對(duì)電力電子器件的工作頻率要求不高，且不需要關(guān)斷，為此，幾乎所有的逆變器都是使用二極管或晶閘管作為整流器件。如果這時(shí)的勵(lì)磁電流小于正常時(shí)候工作電流就稱之為欠勵(lì)。當(dāng)功率因素為1的時(shí)候，無(wú)功電流分量就等于0，電樞電流就達(dá)到最小值，這個(gè)時(shí)候的勵(lì)磁就稱之為正常勵(lì)磁。電動(dòng)機(jī)就始終保持在同步轉(zhuǎn)速之下，當(dāng)負(fù)載越大的時(shí)候，電磁轉(zhuǎn)矩也就越大，功率角也就越大，同步點(diǎn)電動(dòng)機(jī)得到的輸入功率也就越大。同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子主磁場(chǎng)和氣隙磁場(chǎng)之間的磁拉力，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩，這個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩就稱之為同步轉(zhuǎn)矩。主磁場(chǎng)和氣息磁場(chǎng)之間的軸線夾角稱之為功率角。當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行的時(shí)候，彈簧也就像是處于沒有別拉伸的狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候，主磁場(chǎng)和氣隙磁場(chǎng)的軸線就是重合的，電磁轉(zhuǎn)矩的大小就是零，當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶上負(fù)載以后，彈簧就好像是被拉伸了，這時(shí)主磁場(chǎng)和氣息磁場(chǎng)就被拉開了一個(gè)角度，從而產(chǎn)生了一定的同步電磁轉(zhuǎn)矩。實(shí)際上，只有當(dāng)賺的轉(zhuǎn)速時(shí)等于同步速的時(shí)候，同步電動(dòng)機(jī)才能輸出平穩(wěn)的同步轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子籠型啟動(dòng)繞組被旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割，產(chǎn)生了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)電流，電機(jī)轉(zhuǎn)速慢慢升高的過(guò)程中，投入勵(lì)磁，產(chǎn)生主磁場(chǎng)，在氣隙磁場(chǎng)和主磁場(chǎng)之間產(chǎn)生的同步轉(zhuǎn)速距的作用下，電動(dòng)機(jī)被帶入同步。因此，使用十分廣。靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)具有良好的可靠性能。這樣勵(lì)磁電流就可以不受到電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響。然后給同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組提供電源。費(fèi)用較高，因此用的比較少。勵(lì)磁調(diào)節(jié)其的用途是對(duì)勵(lì)磁電流能進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后是它能運(yùn)行在給定的數(shù)值之上。目前主要的勵(lì)磁系統(tǒng)有兩類，直流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)和靜止的整流器勵(lì)磁系統(tǒng)。3）我們通常盡量改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，于是大中型的同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)該是按照功率因數(shù)不變或者是輸出功率不變來(lái)進(jìn)行勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)的。2）有的一些一步啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，他要求能重載啟動(dòng)，或者是自啟動(dòng)。㈡、主要技術(shù)指標(biāo)同步發(fā)電機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)有:a) 效率η：電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率與輸入電功率之比,通常用百分?jǐn)?shù)表示；b) 功率因數(shù)COSφ：電動(dòng)機(jī)輸入有效功率與視在功率之比；c) 堵轉(zhuǎn)電流Ik：電動(dòng)機(jī)在額定電壓、額定頻率和轉(zhuǎn)子堵住時(shí)從供電回路輸入的穩(wěn)態(tài)電流有效值；d) 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tk：動(dòng)機(jī)在額定電壓、額定頻率和轉(zhuǎn)子堵住時(shí)所產(chǎn)生的最小測(cè)得值；e) 最大轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)在額定電壓、額定頻率和運(yùn)行溫度下,轉(zhuǎn)速不發(fā)生突降時(shí)所產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子鐵心與軸是用導(dǎo)磁性能好、機(jī)械強(qiáng)度高的合金剛鍛造而成。定子繞組是由許多線圈聯(lián)接而成，每個(gè)線圈又是由多股銅線繞制而成的。定子槽形根據(jù)容量和電壓大小的不同而不一樣。為了減少定子鐵芯的鐵耗，定子鐵芯是由硅鋼片疊成的，疊層之間還留出通風(fēng)槽。作為同步補(bǔ)償機(jī)，這時(shí)電機(jī)不帶任何機(jī)械負(fù)載，靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子中的勵(lì)磁電流向電網(wǎng)發(fā)出所需的感性或者容性無(wú)功功率，以達(dá)到改善電網(wǎng)功率因數(shù)或者調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的目的。交流電動(dòng)勢(shì)的頻率f決定于極數(shù)p和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n，即f=pn/60，可以看出，當(dāng)電機(jī)的頻率一定時(shí)，發(fā)出的交流電動(dòng)勢(shì)的頻率也是固定的。同步電機(jī)一般在定子上放置電樞繞組，在轉(zhuǎn)子上裝了磁極，磁極上套勵(lì)磁繞組。同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和釘子電流的頻率f之間，維持著不變的關(guān)系，就是：n=60f/P同步電機(jī)的主要運(yùn)行方式有三種，即作為發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和補(bǔ)償機(jī)運(yùn)行。電勢(shì)的頻率為：，當(dāng)電機(jī)的極對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)速一定時(shí)、感應(yīng)電勢(shì)的頻率也是一定的。同步電機(jī)在定子鐵芯上的槽內(nèi)放置導(dǎo)線，轉(zhuǎn)子上裝有磁極及勵(lì)磁繞組。同步電機(jī)和異步電機(jī)在結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是，同步電機(jī)在轉(zhuǎn)子上有勵(lì)磁繞組，這使得同步電機(jī)在運(yùn)行時(shí)能達(dá)到同步速，故稱為同步電機(jī)。第一章 同步電機(jī)概論同步電機(jī)可分為同步電動(dòng)機(jī)和同步發(fā)電機(jī)。小功率電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，如家用電器，工廠的小型機(jī)床，汽車電器，辦公設(shè)備，醫(yī)療器械，計(jì)算機(jī)外設(shè)以及電動(dòng)工具，兒童玩具等等。同時(shí)利用CAD畫出電機(jī)的定子，轉(zhuǎn)子，以及繞組的分布圖。其三從提高效率的角度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)出第三個(gè)方案。其次就根據(jù)自己的課題進(jìn)行電機(jī)設(shè)計(jì)。 密級(jí)： NANCHANG UNIVERSITY 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文THESIS OF BACHELOR（2006—2010年）題 目24KW6極變頻調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)的電磁方案及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24KW6極變頻調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)的電磁方案及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要這篇文章簡(jiǎn)單先介紹了同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)，類型，用途，基本技術(shù)要求，然后介紹同步電機(jī)的工作原理，其中包括同步電機(jī)的變頻調(diào)速，控制系統(tǒng)和同步電機(jī)的運(yùn)行特性。接著引出本文的正題，即電機(jī)設(shè)計(jì)，關(guān)于電機(jī)設(shè)計(jì)這一塊，先介紹了下電機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)注意的內(nèi)容，包括氣隙對(duì)電機(jī)性能的影響，槽滿率對(duì)電機(jī)性能的影響。在電機(jī)設(shè)計(jì)的時(shí)候，分三個(gè)方案，其一先算出一個(gè)方案出來(lái)，然后從節(jié)省材料的角度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)第二個(gè)方案。最后根據(jù)自己的設(shè)計(jì)過(guò)程，寫出自己的心得體會(huì)。關(guān)鍵詞：同步電動(dòng)機(jī)；設(shè)計(jì)；CADThe electromagnetic design of threephasesynchronous motorAbstractThis article,at first, introduces the structure,the type,the utilization,the basic technique request of the synchronous motor,and then introduces the principle of the synchronous motor,including the speed controlling of the synchronous motor,the control system,and the running character of the synchronous it leads to the point which is motor this part,it first introduces something we should notice,then ,it says the department impact and slot fill factor of electrical performance.According to the title,I design the article .when I design,I make three steps,first,I design one programme,then I make the second programme which is advantage of the saving material,then I make the third programme which is advantage of increasing efficiency.At last,I write down what I have learn according to what I have done.At the same time,In the design process we have drawn the stator and rotor punching drawing，the arrangement of the stator winding and the harmonic winding by using AutoCADKey words: synch