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电机学在电气自动化技术的应用

 2021-10-16 14:20  来源:杂志社网 

  这是18学术网小编收集整理的一篇关于“电机学在电气自动化技术的应用“的论文范文,这是一篇与电气自动化技术、电机学、应用 相关的论文 。希望对大家有所帮助,下面我们来看论文内容:


  【摘要】人们平时生活中口语化的“电机”只是电机的一部分,比如有人会说:“电动汽车上提供动力的是电机,电梯里边有个可以精准控制的电机”等, 这些所谓的“电机”指的是“电动机”(Motor),而在电机学中,我们所说的专业词汇电机的含义相对较广,当然不仅仅指电动机了。电机这个词语在英文 中叫做 Electric Machinery,其范围包含了发电机(Generators,电气符号为 G)、电动机(Motors,电气符号为 M)、变压器(Transformers,电气符号为 T), 这些设备都属于 Machinery 范畴,统称电机。在专业定义中,电机是是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。本文将结合自身学习情况 分析电机学相关内容在电气自动化技术中的部分应用。  


  【关键词】电气自动化技术、电机学、应用  


  电气专业所学习的内容主要是电能的生产、变换、传输、消费以及相 关的控制技术。在任何一个环节中,都少不了电机的身影。电机贯穿于电 能的发、输、变、配、用,承担着将一次能源转变为电能这种二次能源的 重要使命。 


  当电机运行时,在它的内部空间存在着电磁场。这个电磁场是由定子和转子产生的。而电机的性能,正是由电磁场在不同的媒质中的分布,变 化,以及和电流的互相作用决定的。所以,一般在设计和分析一款电机的 时候,首先会研究电机中的电磁场。而在电气专业学习的诸多电机学的教 材中,一般会将对电机的分析和计算归结为电路和磁路的“路”问题。  


  对于大型电机来说,其结构复杂,体型庞大,局部过热等突出问题急 需解决。这时候,对电机的性能计算,就需要从电磁场理论入手,不再纠 结于以往的“路”的研究,而着眼于“场”的分布。尤其对一些特种电机, 比如高速的直线电机,超导电机之类,也需要从电磁场的理论入手研究。  


  电机内部的电磁场如果从它的分布区域和作用来看,大致上可分为: 1.气隙磁场;2.凸机同步电机磁极间的漏磁场;3.槽内漏磁场;4.绕组端部 的电磁场;5.叠片铁芯中的磁场;6.实心转子中的磁场。其中气隙磁场是定 子和转子磁场的耦合,当电机运行时,在气隙磁场的作用下,电枢绕组就 会产生感应电动势,转子上就会受到电磁力的作用。


   虽然磁场多种多样,但从理论分析的角度来看,电机内部各部分电磁 场的差别主要在于其各自具有不同的边界条件,区域中是否有场源,媒质 是否导磁、导电,以及电磁场是否会随着时间而变化等方面。求解电机电 磁场的计算过程实质是可以归结为偏微分方程的求解,具体求解则需结合 具体问题中特定的边界条件,如果变化的电磁场,则还需要考虑结合初始 条件。 


  但是,这样的一类的偏微分方程的求解往往是复杂困难的,因为:

   ... ...

  

控制原理图如下:

控制原理如图


   参考文献[略] 


  作者:谢晓成


  本来文章来自《中国电业》2021年第7期。


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