异步电机的数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统[1]。在研究异步电机的多变量数学模型时，常作如下假设： (1)三相绕组在空间对称互差ο120，磁势在空间按正弦分布； (2)忽略铁芯损耗； (3)不考虑磁路饱和，即认为各绕组间互感和自感都是线性的； (4)不考虑温度和频率变化对电机参数的影响。 异步电机在两相静止坐标系上的数学模型： 仿真的基本思想是利用物理的或数学的模型来类比模仿现实过程，以寻求过程和规律。在实际过程中，系统可能太复杂，无法求得其解析解，可以通过仿真求得其数值解。计算机仿真是利用计算机对所研究系统的结构、功能和行为以及参与系统控制的主动者——人的思维过程和行为，进行动态性的比较和模仿，利用建立的仿真模型对系统进行研究和分析，并可将系统过程演示出来。 系统仿真软件MATLAB 不但在数值计算和符号计算方面具有强大的功能，而且在计算结果的分析和数据可视化方面有着其他类似软件难以匹敌的优势。界面友好，编程效率高，扩展性强。MATLAB 提供的SIMULINK 是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。SIMULINK 的目的是让用户能够把更多的精力投入到模型设计本身。它提供了一些基本的模块，这些模块放在浏览器里面，用户可以随时调用。当模型构造之后，用户可以进行仿真，等待结果，或者改变参数，再进行仿真。异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统，其动态和静态特性都相当复杂。以下将介绍用SIMULINK 如何来建立三相异步电机的计算机仿真模型，为以后的系统仿真做好准备。 经过三相静止/两相静止坐标变换及两相旋转/两相静止坐标变换，可得异步电机在两相静止坐标系上的数学模型。 电压方程： ?????? ? ???????????????????+--+++=??????????????βαβαβαβαωωωωr r s s r r r m m r r r r m r m m S m S r r s s i i i i P L R L P L L L P L R L P L P L P L R P L P L R u u u u 22110000
南阳防爆箱式电机样本（1） YKK、YKS、Y系列高速高压三相异步电动机(机座号355~710、极数2、4P) 产品样本 代号：0AP.138.0150 南阳防爆集团股份有限公司 2013年1月
尊敬的顾客：首先，感谢您关心和支持我公司的电动机产品，在您采购选用电动机之前，请您先仔细阅读《产品样本》，它会告诉您电动机产品的基本常识和如何选取您所需要的电动机，以便准确采购，使其更好地为您服务。 1 概述 YKK、Y、YKS 系列高速高压三相异步电动机（机座号355～710、极数2、 4P）（以下简称为电动机），是结合本公司长期稳定的高压三相异步电动机系列的设计制造经验而开发的新一代产品，是Y 系列的升级换代产品，是本公司在各个领域为您提供最合适的高品质、高性价比的电动机。 该系列电动机高效、节能、环保，具有中心高更低、功率更大、效率更高、噪声更低，运行安全可靠、使用维护方便等特点。适用于驱动各种通风机、压缩机、水泵、破碎机、切削机械、运输机械、通用机械机其它机械设备，在矿山、钢铁、机械、石油、化工、电站等各种工况企业中作原动力用。无论户内、户外，高原性气候或湿热型气候，该系列高压三相异步电动机总能提供超越卓群的驱动力，得到了用户的信赖和推崇。 2 优势、特点 2.1 结构紧凑、型谱高、机座号低 所有用户都希望其驱动系统能可靠运行，在有限的空间中输出功率更大，南阳防爆集团股份有限公司多年以来，通过降低电动机中心高与国外技术接轨，专注于实现电动机更小的尺寸、结构紧凑、更高的性能和可靠性，并获得了成功。 从型谱对比看，同功率的升级换代产品比原系列中心高降低1~2个机座号，如YKS710-2、4P6KV电动机最大容量可以到达8000KW，详细型谱见附件1。 2.2 高效、节能 该系列高压电动机以其完善的设计、制造实现了高效节能的目标，效率符合“节能产品惠民工程”高效电机推广和国家高压电动机能效 2 级要求。以YKS710-4 7100KW 10KV 电动机为例：现系列效率97.2%，GB13957-2008 规定原系列96.5%，用现系列该台电动机年减少电能消耗：(7100/0.965-7100/0.972) ×24×365=46.42万度，以每度电0.8元计算，节约金额46.42×0.8=37万元，节能效果显著，大幅度降低电动机运行成本。 2.3 低噪声、环保
2.1同步发电机数学模型及运行特性 本节主要阐述同步发电机稳态数学模型及运行特性：包括向量图、等值电路与功率方程以及功角特性。 2.1.1 同步发电机稳态数学模型 理想电机假设： 1）电机铁心部分的导磁系数为常数； 2）电机定子三相绕组完全对称，在空间上互差120度，转子在结构上对本身的直轴和交轴完全对称； 3）定子电流在空气隙中产生正弦分布的磁势，转子绕组和定子绕组间的互感磁通也在空气隙中按正弦规率分布； 4）定子及转子的槽和通风沟不影响定子及转子的电感，即认为电机的定子及转子具有光滑的表面。 同步电动机是一种交流电机，主要做发电机用，也可做电动机用，一般用于功率较大，转速不要求调节的生产机械，例如大型水泵，空压机和矿井通风机等。近年由于永磁材料和电子技术的发展，微型同步电机得到越来越广泛的应用。同步电动机的特点之一是稳定运行时的转速n与定子电流的频率f1之间有严格不变的关系，即同步电动机的转速n与旋转磁场的转速n0相同。“同步”之名由此而来。 同步发电机是电力系统中的电源，它的稳态特性与暂态行为在电力系统中具有支配地位。虽然在电机学中已经学过同步电机，但那时侧重于基本电磁关系，而现在则从系统运行的角度审视发电机组。 1.同步发电机的相量图 设发电机以滞后功率因数运行，三相同步发电机正常运行时，定子某一相空载电势Eq，输出电压或端电压U和输出电流I间的相位关系如图2-1所示。δ是Eq领先U的角度，称为功角，是功率因数角，即U与I的相位差， Eq与q轴（横轴或交轴）重合，d为纵轴或直轴。U和I的d、q分量为： 图 2-1电势电压相量图 电机学课程中已经讨论过，端电压和电流的分量与Eq间的关系为： （2-3）
防爆安全型电动机的保护 参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
防爆安全型电动机的保护参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 为了保证防爆安全型电动机能安全运行，首先应规定 其允许极限温度。显然，允许极限温度不仅取决于电动机 本身的绝缘材料等级，而且还取决于爆炸性气体的点燃温 度。通常，要求保护装置在以下三种故障情况下，都能保 证电动机的温度不超过允许温度： （1）过载或转子堵转。 （2）液体冷却介质温度升高或流量减小。 （3）绕组发生故障或短路。 常用的保护方式有两种： （1）间接温度保护通常采用热继电器。IEC79－7 规定：在转子堵转时，从热态开始到温度达到规定允许温 度的最短时间te为5秒。为了保护在过了te后才断开电
动机的起动电流，应根据电动机的额定电流来选择脱扣装置，并对该装置进行整定，所需延时按热继电器类型来确定。如果电动机起动时间较长，可能在起动过程中就脱扣，因此必须设法避免这类错误动作。通常，可采取在起动时将保护装置短接的措施来满足这一要求。 （2）直接温度保护利用埋入绕组内的温度传感器和温度继电器来实现直接温度保护，可以克服热继电器难以充分模拟电动机发热特性的缺点。 此外，采用具有正电阻温度系数的半导体热敏电阻（PTC）组成的保护装置，效果也很显著。 直接温度控制和监视能对电动机进行可靠保护，并且也很经济。如果采用直接温度监视加上间接温度保护这一综合保护方式，则保护更为有效。 请在此位置输入品牌名/标语/slogan Please Enter The Brand Name / Slogan / Slogan In This Position, Such As Foonsion
电力电子与交流传动系统仿真 第6章交流电机的数学模型及参数关系 (1) 6.1 三相异步电动机的数学模型 (2) 6.2 三相同步电动机的数学模型 (5) 6.3 永磁同步电动机的数学模型 (8) 6.4 无刷直流电动机的数学模型 (14) 6.5 交流电机的参数计算 (17) 6.5.1 笼型绕组的多回路模型 (17) 6.5.2 电感参数的解析计算 (19) 6.5.3 磁路饱和问题的处理 (25)
第6章 交流电机的数学模型及参数关系 在第5章坐标变换与电机统一理论的基础上，本章针对现代交流传动控制系统中常用的三相异步电动机、三相同步电动机、永磁同步电动机和无刷直流电动机进行数学建模和参数分析，为后续的系统仿真奠定基础。下面首先阐述电机建模的三个共性问题。 1. 正方向的规定 交流电机的数学模型由电机绕组的电压方程（包括磁链方程）和电机转子的运动方程（包括转矩方程）组成。由于是对电力传动系统进行分析，考虑的都是电动机，所以采用电动机惯例列写电压方程和运动方程，即在电磁系统方面，以外加电压u 为正，线圈流入正向电流i 时，产生正值磁链ψ；同时，在机械系统方面，电机的电磁转矩em T 为驱动性质，与转子转速Ω同向，而外加负载转矩L T 为制动性质，与转子转速Ω反向，如图6-1所示。 u R L 图6-1 正方向的规定 2. 基本假设 交流电机的定子一般采用三相对称绕组，为简化问题，同时又不影响数学模型的精度，常作如下假设： 1) 定子内壁、转子外表面光滑，不计齿槽效应。 2) 气隙磁密按正弦规律分布，不计空间高次谐波。 3) 铁芯磁路为线性，不计磁饱和效应。 3. 转子运动方程 各类交流电机的转子运动方程都是一样的，即 ?? ??? = ++=t p t J R T T d d d d 0ΩL em θΩΩΩ （6-1） 式中，Ω为转子机械角速度，θ为转子位置角，0p 为电机极对数，J 为转动部分的转动惯量，ΩR 为机械阻尼系数。其区别仅在于电磁转矩em T 的不同计算。
防爆电机是一种可在易燃易爆场所使用的电机，无火花运行。它作为主电源设备，通常用于驱动泵，风机，压缩机等机械驱动器。防爆电机在选型的时候一定要严谨的考虑一些因素和需要注意的几个方面，这样才不会在选型上出现误差，才能够保证机器购买之后能够正常并且安全的运行。具体请看以下内容： 选用防爆电机要考虑的三个主要因素： 1、在电压、频率、转速确定后，按照电机所拖动负荷及供电网络状况，选取过安装系数K 确定电机功率。由安装方式从电机样本中查出安装尺寸，也有先从已确定的中心高从样本中选择电机功率的情况。 2、确认技术指标是否满足要求(供、需双方在技术协议中敲定)。对于绕线转子电机，为了选用配套的启动、调速系统，还需要供方提供转子电压U2及电流I2的数值。 3、按照使用环境确定防护等级及防爆类型、防爆等级或防腐蚀的类别、等级，以及其他要求，如户外、船用等。可参考：防爆电机温度组别以及防爆类别。
选用防爆电机时要注意的三点： 1、防爆型电机的隔爆等级符合易燃、易爆环境的要求即可，不要选级别高的。 2、按照实际使用情况确定技术指标，技术指标中η、cos φ越高越好，节省电能，其余指标则不尽然。比如拖动轴流式泵和风机的电机，Tst在0.6~0.8的范围内即可，Tm也不必高一般1.6左右就能满足使用要求。若买方在这两项指标上稍许松动一点，设计者可以把从这挖出的过剩功能贴补到Ist上，即用于降低Ist，这对于网络容量小的使用场所则很有实际意义，二极电机的负荷绝大部分是风机和泵，Tst高没必要。若生产厂过于追求这一指标，将铸铝转子槽形的上半部设计得很窄，给制造增加不必要的难度；使用中由断条、细条引发的故障也多。 3、防护等级要选得适中。IP54与IP44之差主要在防尘功能上。有的客户为了省钱，在该用IP54的场所中选用IP44的电机，使电机轴承过早地损坏。反之IP44 能满足使用要求时，无需选P54的。后者要加设橡胶密封圈，维护上不如前者。 如果您正好需要防爆伺服电机的话，可以直接联系咨询本公司：江苏惠斯通机电科技有限公司！本公司是一家专业生产防爆控制电机，伺服电机，直流无刷电机的厂家，是中国航天防爆伺服制定供应商，是军工行业受欢迎品牌，其产品性价比远远高于国外品牌的同类电机。
6.5 异步电动机的动态数学模型和坐标变换 本节提要 异步电动机动态数学模型的性质 三相异步电动机的多变量非线性数学模型 坐标变换和变换矩阵 三相异步电动机在两相坐标系上的数学模型 三相异步电动机在两相坐标系上的状态方程 一、异步电动机动态数学模型的性质 2. 交流电机数学模型的性质 （1）异步电机变压变频调速时需要进行电压（或电流）和频率的协调控制，有电压（电流）和频率两种独立的输入变量。在输出变量中，除转速外，磁通也得算一个独立的输出变量。因为电机只有一个三相输入电源，磁通的建立和转速的变化是同时进行的，为了获得良好的动态性能，也希望对磁通施加某种控制，使它在动态过程中尽量保持恒定，才能产生较大的动态转矩。 多变量、强耦合的模型结构 由于这些原因，异步电机是一个多变量（多输入多输出）系统，而电压（电流）、频率、磁通、转速之间又互相都有影响，所以是强耦合的多变量系统，可以先用图来定性地表示。
图6-43 异步电机的多变量、强耦合模型结构 模型的非线性 （2）在异步电机中，电流乘磁通产生转矩，转速乘磁通得到感应电动势，由于它们都是同时变化的，在数学模型中就含有两个变量的乘积项。这样一来，即使不考虑磁饱和等因素，数学模型也是非线性的。 模型的高阶性 （3）三相异步电机定子有三个绕组，转子也可等效为三个绕组，每个绕组产生磁通时都有自己的电磁惯性，再算上运动系统的机电惯性，和转速与转角的积分关系，即使不考虑变频装置的滞后因素，也是一个八阶系统。 总起来说，异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。 二、三相异步电动机的多变量非线性数学模型 假设条件： （1）忽略空间谐波，设三相绕组对称，在空间互差120°电角度，所产生的磁动势沿气隙周围按正弦规律分布； （2）忽略磁路饱和，各绕组的自感和互感都是恒定的； （3）忽略铁心损耗； （4）不考虑频率变化和温度变化对绕组电阻的影响。
YB2系列高压隔爆型三相异步电动机 (H355~560) 产品样本 代号：0AP.138.0109a
g防爆集团股份有限公司 目录 1.概述 (3) 2.型号说明 (4) 2009年9月20日 3.结构说明 (4)
4.使用条件 (5) 5.技术数据 (6) 6.结构及安装和外形尺寸 (6) 7.质量保证 (6) 8.订货指南 (6) 尊敬的顾客：首先，感谢您关心和支持我公司的电机产品，在您采购选用电机之前，请您先仔细阅读这本《产品样本》，它会告诉您电机产品的基本常识和如何选取您所需要的电机，以便准确采购，使其更好地为您服务。 1.概述 YB2系列高压隔爆型三相异步电动机是我公司在消化吸收德国西门子公司高压电动机制造技术的基础上，结合我公司长期稳定生产高压隔爆型三相异步电动机的设计制造经验而研制的最新产品，是我公司YB系列的更新换代的防爆电机基本系列。本系列电动机采用新技术、新材料、新工艺，选材考究、制造精良，具有体积小、重量轻、外形美观、功率大、效率高、噪声低、振动小、运行安全可靠、使用维护方便等特点。
本系列电动机的外壳防护和接线盒防护等级可选择为IP54 或IP55，冷却方式为IC411，安装方式为IMB3，也可根据用户要求制成不同的防护类型、冷却方式、安装方式。 本系列电动机符合GB755-2000《旋转电机定额和性能》、GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求》、GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”》的规定，制成隔爆型电动机，防爆标志为ExdI、ExdⅡAT4、ExdⅡBT4、ExdⅡCT4，适用于具有爆炸性气体环境的1区、2区危险场所。作为原动机使用，可广泛应用在矿山、机械工业、石油化工工业、发电厂等工矿企业中，驱动各种通用机械：如压缩机、水泵、破碎机、切削机床、运输机械及其它机械设备。 ExdI适用于有甲烷或煤尘的煤矿井下非采掘工作面爆炸性气体环境。 ExdⅡAT4适用于工厂用Ⅱ类A级，温度组别为T1、T2、T3和T4组的爆炸性气体环境。 ExdⅡBT4适用于工厂用Ⅱ类B级，温度组别为T1、T2、T3和T4组的爆炸性气体环境。 ExdⅡCT4适用于工厂用Ⅱ类C级，温度组别为T1、T2、T3和T4组的爆炸性气体环境。 电动机可制成YB2-W户外型、YB2-TH户内湿热带型、YB2-THW户外湿热带型、YB2-TA户内干热带型、YB2-TAW户外干热带型、YB2-T户内热带型、YB2-TW户外热带型及YB2-WF1户外防中等腐蚀型等气候环境条件用电动机。安装尺寸与基本系列电动机相同。 2.型号说明 2.1电动机型号意义：
MATLAB在异步电机仿真中的应用 摘要：在同步旋转坐标系上(M、 T 坐标系) 推导出异步电机数学模型, 并应用 MATLAB/ SIMULINK 对其进行实际仿真，并且运用电机的参数验证了所建模型的正确性，并得出电机转速、电机稳定运行三相电流、电机转矩图。 关键词：仿真异步电机数学模型 MATLAB 一、引言 Matlab 语言是一种面向科学工程计算的高级语言，它集科学计算自动控制信号处理神经网络图像处理等功能于一体，是一种高级的数学分析与运算软件，可用作动态系统的建模和仿真。 目前，电机控制系统越来越复杂，不断有新的控制算法被采用仿真是对其进行研究的一个重要的不可缺少的手段 Matlab 的仿真研究功能成功方便地应用到各种科研过程中。 本文将结合Matlab/Simulink 的特点，介绍异步电动机在同步旋转坐标系（M 、T 坐标系）的数学建模与仿真方法在建模与仿真之后，可利用Simulink 将模型封装起来，使用时只需调用该模型并输入电机参数即可，为变频调速系统及控制方法的仿真研究提供了一种性能可靠使用方便的电机通用仿真模型。 异步电机的动态模型是高阶、非线性、强耦合的多变量系统 ,通过坐标变换的方法对其进行简化后 , 模型简单得多, 但其非线性、多变量的本质并未改变。描述电机的仍是一组高阶、变系数的微分方程,用传统的方法对其进行仿真分析并非易事。为了解决这一难题,本文利用异步电动机在同步旋转坐标系上(M、T 坐标系)的电压方程、磁链方程、转矩方程、运动方程实现了异步电动机的模型。 建立好数学模型之后。利用MATLAB/SIMULINK仿真软件成功搭建在同步旋转坐标系下的电机的数学模型。使得模型的建立更加简洁、明了,充分利用MATLAB/ SIMULINK提供的模块,建立了普通异步电动机的仿真模型,并对实际电机进行了仿真。 二、异步电机的仿真数学模型 利用MATLAB 进行电机运行状态仿真,最为关键的是建立起一个方便于仿真的电机模型。在本文的实例中,将在同步旋转两相坐标系下对一个直接接入三相电网的异步鼠笼电机建立一个可方便用于SIMULINK仿真的电机模型。 为了区分于一般的同步旋转 d、q 坐标系统,这里采用M、T坐标轴代替d、 q轴,且令M 轴与电机中转子总磁链ψ 2方向一致(转子总磁链ψ 2 等于气隙磁链 ψ g 与转了漏磁链ψ 21 之和)，即把M轴定向到ψ 2 的方向。由于ψ 2 固定在M轴方 向上,所以转子磁链在T轴方向上就没有分量, 即ψ M2=ψ 2 。而转换到两相同步旋
关于粉爆场确定和防爆电机选用的原则 各单位、有关部门： 我公司08年以前建设的玉米预处理和饲料加工装置，其电机多为普通电机，存在一定的安全隐患。针对安全隐患整改过程中，粉爆场所难以确定、防爆电机选型不准确的情况，现依据GB 17440-2008 国家标准：《粮食加工、储运系统粉尘防爆安全规程》，提供以下粉爆场所的确定和防爆电机选型的原则： 一、粉爆场所的确定 确定粉爆场所应依据国家标准。玉米预处理和饲料加工适用于《粮食加工、储运系统粉尘防爆安全规程》。 《规程》对粮食粉尘爆炸危险场所的划分如下： （一）根据爆炸性粉尘混合物出现的频繁程度和持续时间，粮食粉尘爆炸危险场所按下列规定分区： ａ）２０区：在正常操作过程中，粮食粉尘连续出现或经常出现，其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物和／或可能形成无法控制的和极厚的粉尘层的场所。 ｂ）２１区：在正常操作条件下，可能出现数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物的粮食粉尘，但未划为２０区的场所。 ｃ）２２区：未划分为２１区的场所，粮食粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在，或在异常条件下出现粮食粉尘的堆积或可能存在粉尘层，并且在空气中产生粮食粉尘混合物。如果不能保证排除粮食粉尘堆积或粉尘层，则应划分为２１区。
（二）粮食粉尘爆炸危险场所的划分，应按粮食粉尘释放源位置、释放粉尘的数量及可能性、爆炸条件和通风除尘等条件确定。 （三）采用无洞孔的墙体和防火弹簧门与２０区、２１区、２２区隔开的区域，可以划为非危险区域。 确定系统粉尘爆炸危险场所的范围具体按表1进行。 表１粮食加工、储运粉尘爆炸危险场所的分区* 表１（续） 当采取措施防止爆炸性粉尘／空气混合物形成时，一般划分为２１区的场所可以降为２２区场所。这类措施包括排气通风。在（收尘袋）装料和出料点、送料皮带、取样点、卡车卸载站、皮带卸载点等场所附近应采取措施。
异步电动机的数学模型和电压空间矢量 异步电动机的数学模型 异步电动机的数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。在建立其数学模型时作如下假定。 （1）电动机定、转子三相绕组完全对称，所产生的磁势在气隙空间中呈正弦分布。 （2）忽略铁芯涡流、饱和及磁滞损耗的影响，各绕组的自感和互感都是线性的。 （3）暂不考虑频率和温度变化对电机参数的影响。 异步电机的数学模型一般包括电压方程、磁链方程、电磁转矩方程和机电运动方程。对异步电机进行分析和控制时，均需对三相进行分析和控制，若引入Park 矢量变换，会带来很多方便。Park 矢量变换将三个标量（三维）变换为一个矢量（二维）。如图2.1所示，选三相定子坐标系中的a 轴与Park 矢量复平面的实轴α轴重合可得α、β坐标系。 图2.1 a 、b 、c 坐标系与α、β坐标系的关系 三相静止坐标系(a 、b 、c)到两相静止坐标系(α、β)的3/2变换矩阵为： 1112223022C ?? -- ?? ? =?-??? （2.1） 可得到异步电机在两相静止坐标系(α、β)中的电压方程：
00 00s s s s m s s s s m r r m r m r r r r r r r m m r r r r U i R L p L p U i R L p L p U i L p L R L p L U i L L p L R L p ααββααββωωωω+???? ?????? ? ?+? ?????=???? ??+???? ??--+?????????? （2.2） 式中： s R 、r R ――分别为定子电阻和转子电阻； s L 、r L 、m L ――分别为定子自感、转子自感和定、转子互感； r ω――电机转子角速度（电角速度）； s U α、s U β――分别为定子电压的α、β分量； r U α、r U β――分别为转子电压的α、β分量,在鼠笼机中r U α＝r U β＝0； s i α、s i β――分别为定子电流的α、β分量； r i α、r i β――分别为转子电流的α、β分量； p ――微分算子，d p dt = 。 电机的磁链方程为： 0000000 s s s m s s s m r r m r r r m r i L L i L L i L L i L L ααββααββψψψψ???? ??????????????=?????????????????????? （2.3） 式中： s αψ、s βψ――分别为定子磁链的α、β分量； r αψ、r βψ――分别为转子磁链的α、β分量。 电机的电磁转矩方程为： ()3 2e n m r s s r T P L i i i i αβαβ=- （2.4） 或利用式（2.3）改写成： ()3 2e n s s s s T P i i αββαψψ=- （2.5） 式中： e T ――电机的电磁转矩； n P ――电机的极对数。 电机的机电运动方程为：
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 防爆电机现状及发展趋势 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-1943-19 防爆电机现状及发展趋势 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 防爆电机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外，在纺织、冶金、城市煤气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。防爆电机作为主要的动力设备，通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械。 随着科技、生产的发展，存在爆炸危险的场所也在不断增加。例如，食用油生产过去是用传统的压榨法工艺，20世纪70年代以后，我国开始引进国外先进的浸出油工艺，但此工艺中要使用含有己烷的化学溶剂，己烷是易燃易爆物质；因此浸出油车间就成了爆炸危险场所，需要使用防爆电机和其他防爆电气产品。又如，近年来我国公路发展迅速，一大批燃油加油站出现，也给防爆电机提供了新的市场。 产品分类
1．按电机原理分 可分为防爆异步电机、防爆同步电机及防爆直流电机等。 2．按使用场所分 可分为煤矿井下用防爆电机及工厂用防爆电机。 3．按防爆原理分 可分为隔爆型电机、增安型电机、正压型电机、无火花型电机及粉尘防爆电机等。 4．按配套的主机分 可分为煤矿运输机用防爆电机、煤矿绞车用防爆电机、装岩机用防爆电机、煤矿局部扇风机用防爆电机、阀门用防爆电机、风机用防爆电机、船用防爆电机、起重冶金用防爆电机及加氢装置配套用增安型无刷励磁同步电机等。此外，还可以按额定电压、效率等技术指标来分，如高压防爆电机、高效防爆电机、高转差率防爆电机及高起动转矩防爆电机等。本文按防爆原理分类介绍。
第二讲三相交流感应发电机的数学模型 三相交流异步发电机是一种通过定、转子绕组间的电磁耦合来实现机械能-电能的能量转换装置。研究三相交流异步发电机的电磁关系是了解三相交流发电机运行问题的理论基础，为风电机组联网运行分析奠定理论基础，对解决风电机组联网运行问题具有重要的意义。 2.1 abc坐标下的有名值方程 2.1.1理想电机 为了便于定量分析三相交流电机的能量转换过程，本节基于理想电机假设，建立了三相交流异步电机的数学模型，即假设： 1)电机铁心的导磁系数为常数，即忽略铁心磁饱和、磁滞的影响，也不 计涡流及集肤作用等的影响； 2)对纵轴及横轴而言，电机转子在结构上是完全对称的，即电机磁路在 空间上完全对称； 3)定（转）子三个绕组的位置在空间上互相相差120°电角度，三个绕 组在结构上完全相同； 4)定子绕组和转子绕组均在气隙空间中产生正弦分布的磁动势； 5)只考虑气隙基波磁场的作用； 6)电机定、转子表面光滑。 在此基础上，对定、转子绕组回路电压电流正方向、定、转子电流与磁链正方向等做如下规定： 1）定子绕组电压、电流正方向遵循发电机惯例； 2）转子绕组电压、电流正方向遵循电动机惯例； 3）定子负值电流产生正值磁链；转子正值电流产生正值磁链。 子按逆时针方向旋转，空间分布纵向剖面
sQ sC sB ＇ sA sB sA ＇ sC ＇ sD ra ＇rb ＇ rc ＇ ra rb rc β r α r θr · · · · ·· r ω1 ω 图2-1 三相交流电机定、转子绕组空间分布纵向剖面示意图 图中：sA 和sA ’、sB 和sB ’、sC 和sC ’分别表示A 、B 、C 三相定子绕组；ra 和ra ’、rb 和rb ’、rc 和rc ’分别表示a 、b 、c 三相转子绕组；定子A 相绕组轴线正方向为空间位置参考方向即sD 轴，转子绕组a 相轴线即r α轴超前sD 轴θr 电角度。 2.1.2电压方程 根据上述正方向规定，可以得到如图2-2所示的三相交流感应发电机绕组电路模型，据此可以得到如式（2-1）-（2-2）所示的定、转子电压方程。 ε sa I s R sa U ε ra I r R ra U （a ）定子绕组等值电路 （b ）转子绕组等值电路 图2-2三相交流发电机定转子绕组电路模型（单相）
防爆电气知识(电机选型) 防爆电气知识（电机选型） 一. 燃烧与爆炸三要素： 形成燃烧和爆炸的三要素： 下述条件在时间和空间上相遇，才会产生燃烧或爆炸： 燃烧剂，例如氢气，汽油等； 氧化剂，例如氧气，空气等； 点燃源，例如明火，火花，电弧，高温表面等。 因此，同时同地存在可燃性物质、空气和点燃源是燃烧和爆炸发生的充分必要件。 二. 防爆原理 为了防止产生爆炸和火灾危险，应该在上述场所中采取防爆措施。防爆措施在工程上分为两大类： 1. 一次(primary)防爆措施----避免场所环境中存在爆炸性危险环境。 由前述的产生爆炸或燃烧条件三要素可以知道，如果能够在环境中避免可燃性物质，或者在环境中避免氧化剂—氧气，就可以从根本上避免火灾或爆炸危险。空气中的氧气是难避免的，可行的办法是避免可燃性物质。化工厂常常采用有房顶无墙壁的厂房，改善自然通风效果，或者采用强制通风（机械通风），使环境中的可燃性物质的浓度低于爆炸下限，达到避免爆炸危险的目的。 2. 二次(secondary)防爆措施----在爆炸危险环境避免点燃源。 如果爆炸性危险环境不可避免，则在环境中消除点燃源。我们常常在油库、加油站中看到“严禁烟火”的牌子，就属于二次防爆措施。 国家标准规定，在爆炸危险场所必须使用防爆电气产品，这也属于二次防爆措施。 根据燃烧和爆炸条件三要素，可以采取不同的防爆措施，避免电气设备成为点燃源。实现防爆的原理就是消除三要素中的任一要素，从而实现防止爆炸。 1、隔爆型：如果爆炸性气体和空气必然存在，对于设备在正常运行时，把能 产生电弧、火花的部件放在具有足够强度的隔爆外壳内，就可达到防爆目的，这就是隔爆型。隔爆型电气设备就是：具有能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播的电气设备外壳的电气设备，其标志为"d"。
防爆电气知识（电机选型） 一. 燃烧与爆炸三要素： 形成燃烧和爆炸的三要素： 下述条件在时间和空间上相遇，才会产生燃烧或爆炸： 燃烧剂，例如氢气，汽油等； 氧化剂，例如氧气，空气等； 点燃源，例如明火，火花，电弧，高温表面等。 因此，同时同地存在可燃性物质、空气和点燃源是燃烧和爆炸发生的充分必要件。 二. 防爆原理 为了防止产生爆炸和火灾危险，应该在上述场所中采取防爆措施。防爆措施在工程上分为两大类： 1.一次(primary)防爆措施----避免场所环境中存在爆炸性危险环境。 由前述的产生爆炸或燃烧条件三要素可以知道，如果能够在环境中避免可燃性物质，或者在环境中避免氧化剂—氧气，就可以从根本上避免火灾或爆炸危险。空气中的氧气是难避免的，可行的办法是避免可燃性物质。化工厂常常采用有房顶无墙壁的厂房，改善自然通风效果，或者采用强制通风（机械通风），使环境中的可燃性物质的浓度低于爆炸下限，达到避免爆炸危险的目的。 2.二次(secondary)防爆措施----在爆炸危险环境避免点燃源。 如果爆炸性危险环境不可避免，则在环境中消除点燃源。我们常常在油库、加油站中看到“严禁烟火”的牌子，就属于二次防爆措施。 国家标准规定，在爆炸危险场所必须使用防爆电气产品，这也属于二次防爆措施。 根据燃烧和爆炸条件三要素，可以采取不同的防爆措施，避免电气设备成为点燃源。实现防爆的原理就是消除三要素中的任一要素，从而实现防止爆炸。 1、隔爆型：如果爆炸性气体和空气必然存在，对于设备在正常运行时，把能 产生电弧、火花的部件放在具有足够强度的隔爆外壳内，就可达到防爆目的，这就是隔爆型。隔爆型电气设备就是：具有能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播的电气设备外壳的电气设备，其标志为"d"。
第1章交流电机的数学模型及参数关系 (1) 1.1 三相异步电动机的数学模型 (2) 1.2 三相同步电动机的数学模型 (5) 1.3 永磁同步电动机的数学模型 (8) 1.4 无刷直流电动机的数学模型 (14) 1.5 交流电机的参数计算 (17) 1.5.1 笼型绕组的多回路模型 (17) 1.5.2 电感参数的解析计算 (19) 1.5.3 磁路饱和问题的处理 (25) 第1章交流电机的数学模型及参数关系 交流电机的数学模型及参数关系章第1本章针对现代交流传动控制系章坐标变换与电机统一理论的基础上，在第5永磁同步电动机和无刷直流电动三相同步电动机、统中常用的三相异步电动机、下面首先阐述电机建为后续的系统仿真奠定基础。机进行数学建模和参数分析，模的三个共性问题。交流电机的数学模型由电机绕组的电压方程（包括磁链正方向的规定1. 方程）和电机转子的运动方程（包括转矩方程）组成。由于是对电力传动系统进即考虑的都是电动机，所以采用电动机惯例列写电压方程和运动方程，行分析，?u；在电磁系统方面，以外加电压时，产生正值磁链为正，线圈流入正向电流i?同向，为驱动性质，与转子转速同时，在机械系统方面，电机的电磁转矩T em? 1-1 为制动性质，与转子转速所示。反向，如图而外加负载转矩T L?
i?u R T em T L正方向的规定图1-1 交流电机的定子一般采用三相对称绕组，为简化问题，同时 2. 基本假设 又不影响数学模型的精度，常作如下假设：定子内壁、转子外表面光滑，不计齿槽效应。1) 气隙磁密按正弦规律分布，不计空间高次谐波。2) 铁芯磁路为线性，不计磁饱和效应。3) 各类交流电机的转子运动方程都是一样的，即 3. 转子运动方程?d??J??T?RT? emΩL td 1-1）（??d???p0td???p为转动部为转子位置角，式中，为电机极对数，为转子机械角速度，J0RT 分的转动惯量，为机械阻尼系数。其区别仅在于电磁转矩的不同计算。?em－1 － 1章交流电机的数学模型及参数关系第 1.1 三相异步电动机的数学模型三相异步电动机可分为绕线型和 笼按照转子结构型式的不同，基本结构 1. 也是按一定规律分布绕线转子异步电动机的转子绕组和定子绕组一样，型两种。形，大、的三相对称绕组，可以联结成Y形或△形。一般小容量电动机联结成△个滑环上，用一套中容量电动机联结成Y形。转子绕组的33条引线分别接到用以改善电其目的是把外接的电阻或电动势串联到转子回路，电刷装置引出来，1-2机的调速性能及实现能量回馈等，如图所示。 A定子绕组a转子绕组cb BC 绕线转子异步电动机的定、转子绕组图1-2 它是一个自行短路笼型转子异步电动机的转子绕组则与定子绕组大不相同，在铁心的的绕组。在转子的每个槽里放置一根导体，每根导体都比转子铁心长，如果把转子铁两端用两个端环把所有的导条都短路起来，形成一个短路的绕组。所示，
德拜防爆交流伺服电机 Ex d IIB T4 Gb（可燃气体） /Ex tD A21 IP65 T130℃（可燃粉尘） 南京德拜自动化科技有限公司 https://www.doczj.com/doc/0217537502.html,/
南京德拜自动化科技公司，成立于2017年，专门从事特种永磁同步电机的研发和生产。具备基于永磁同步电机的防爆，高低温，高低压等要求的设计制造能力。 南京德拜的主要产品：防爆交流伺服电机，防爆步进电机，低压防爆伺服电机，高低温交流伺服电机。 德拜品牌全系列防爆伺服电机（60机座，90机座，110机座，130机座，180机座），全系列防爆步进电机（86机座，57机座，42机座），取得CQST（国家防爆电气产品质量监督检验中心）的防爆合格证。 全系列防爆伺服产品，全系列防爆步进产品，常年备有库存。主要客户：
1.德拜防爆伺服电机的概述： 电机机座号序列电机功率范围电压等级驱动器适配 防爆标志：Ex d IIB T4 Gb / Ex tD A21 IP65
编码器适配 可选总线协议表 2. 防爆伺服电机型号说明：
3．防爆伺服电机技术参数
4.端口信号描述及产品接线图 电机类型机座号针脚定义信号线颜色 增量式编码器（脉冲驱动器）60机座 90机座 U 红 V 蓝 W 橙 增量式编码器（脉冲驱动器）110机座 130机座 180机座 U 红 V 橙 W 蓝 绝对值编码器（总线驱动器）U 红V 橙W 蓝 类型针脚定义信号线颜色类型针脚定义信号线颜色 增量型编码器5V 红 绝 对 值 编 码 器 SD 蓝0V 黑SD- 蓝黑A+ 绿VB 棕A- 绿黑Vcc 红B+ 蓝GND 黑B- 蓝黑GND 棕黑Z+ 黄CASEGND 白Z- 黄黑 U+ 棕 U- 棕黑 V+ 白 V- 白黑 W+ 灰 W- 灰黑 FG 地线
电机数学模型 以二相导通星形三相六状态为例，分析BLDC 的数学模型及电磁转矩等特性。为了便于分析，假定： a)三相绕组完全对称，气隙磁场为方波，定子电流、转子磁场分布皆对称； b)忽略齿槽、换相过程和电枢反应等的影响； c)电枢绕组在定子内表面均匀连续分布； d)磁路不饱和，不计涡流和磁滞损耗。 则三相绕组的电压平衡方程可表示为： (1) 式中：为定子相绕组电压(V) ；为定子相绕组电流(A)； 为定子相绕组电动势(V)；L 为每相绕组的自感(H)；M 为每相绕组间的 互感(H)；p 为微分算子p=d/dt 。 三相绕组为星形连接，且没有中线，则有 (2) (3) 得到最终电压方程： (4) c e c 图.无刷直流电机的等效电路 无刷直流电机的电磁转矩方程与普通直流电动机相似，其电磁转矩大小与磁通和电流幅值成正比
(5) 所以控制逆变器输出方波电流的幅值即可以控制BLDC 电机的转矩。为产生恒定的电磁转矩，要求定子电流为方波，反电动势为梯形波，且在每半个周期内，方波电流的持续时间为120°电角度，梯形波反电动势的平顶部分也为120°电角度，两者应严格同步。由于在任何时刻，定子只有两相导通，则： 电磁功率可表示为： (6) 电磁转矩又可表示为： (7) 无刷直流电机的运动方程为： (8) 其中 为电磁转矩；为负载转矩；B 为阻尼系数；为电机机械转速；J 为电机的转动惯量。 传递函数： 无刷直流电机的运行特性和传统直流电机基本相同，其动态结构图可以采用直流电机通用的动态结构图，如图所示： 图2.无刷直流电机动态结构图 由无刷直流电机动态结构图可求得其传递函数为:
4.2 永磁同步电动机三相坐标系的数学模型 为方便分析起见，将三相永磁的同步电动机看作是理想的电机，也就是说它符合下列假设： (1) 转子上面没有阻尼绕组；定子中各个绕组的电枢电阻、电感值相等，三相定子的绕组按对称的星形分布； (2) 其气隙磁场服从正弦分布而且各次谐波忽略不计，感应电动势也服从正弦分布； (3) 永磁体的等效的励磁电流恒定不改变；电机中的涡流、趋肤效应、电机铁芯饱和和磁滞损耗的影响均忽略不计；温度与频率不影响电机的参数。 坐标系正方向的选取： (1) 转子逆时针方向旋转为正； (2) 正向电流生出正向磁链； (3) 电压，电流的正方向按照电动机的惯例。 则静止三相坐标系里永磁同步电动机的定子侧电压方程 3333s s s s u R i p ψ=?+ (4-1) 静止三相坐标系里永磁同步电动机的定子侧磁链方程 3333()s s s f s L i F ψψθ=?+? (4-2) 式中， 3A s B C i i i i ????=??????，3000000s R R R R ?? ?= ? ???，3A s B C ψψψψ?? ??=?????? 3A s B C u u u u ????=?????? ，3sin ()sin(120)sin(120)s F θθθθ????=-?????+??? 3331cos120cos 240100cos1201cos120010cos 240cos1201001s m l L L L ?????? ? ? =??+ ? ? ? ??????? 电机统一理论和机电能量转换告诉我们，电机的电磁力矩[37] *I m ()s s e p T n i ψ=- (4-3) 式中，*代表取共轭复数，Im 代表取虚部。
文件编号：TP-AR-L5536 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 防火防爆安全措施正式 样本
防火防爆安全措施正式样本 使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 1 变压器故障引起的火灾防范措施 故障原因由于严重过负荷运行、线圈绝缘损坏发 生短路、变压油质老化、连接处或分接头处接触电阻 过大、外部线路短路时高低压熔断器未能熔断、铁心 损坏及油中电弧闪络、雷击等原因所引起。由于变压 器内部充满绝缘油，发生火灾时后果十分严重，轻则 喷油冒火，重则由于油的分解气化使变压器内部压力 急剧升高，造成外壳爆裂，大量漏油燃烧。其防范措 施为： （1）电力变压器应装设熔断器或继电保护装 置，容量较大时还应附装瓦斯继电器，以便及时将故
障变压器与电网切断。 （2）加强绝缘监测，定期进行变压器绝缘的预防性试验和轮换检修。 （3）做好绝缘油的管理，发现油老化、进水、绝缘强度不够时，应进行滤油处理或更换合格的新油。 （4）变压器应安装于户外或一、二级耐火等级的建筑物内，并应通风良好。 （5）加强运行管理，经常在高峰负荷时间内对变压器的负荷进行监测，如发现过负荷应采取转移负荷的措施或更换为较大容量的变压器。 （6）定期检查避雷器是否正常工作，将不合格产品应及时更换。 （7）推广应用全密封式电力变压器，对高层建筑物以及特别重要的场所，应选用具有阻燃或自熄性