2.4 對稱五相永磁同步電動機數學模型

2.3節討論了對稱六相永磁同步電動機的數學模型，在推導建立過程中忽略了繞組的諧波磁動勢和諧波反電動勢，利用T₆變換矩陣把六相自然坐標系數學模型映射到一個機電能量轉換平面和四個零序軸系。多相電動機由于在有限槽數的定子上存在多相繞組，使得每一相繞組所占槽數減少，從而使得定子繞組產生較大的諧波磁動勢和諧波反電動勢；另外，為了進一步增強多相電動機的帶負載能力，對氣隙磁路進行特別設計，使得繞組反電動勢中含有較大的諧波反電動勢，用注入諧波電流的方法來產生附加的電磁轉矩。對于這種類型的多相電動機，機電能量不僅存在于基波平面，同時還存在于諧波平面。本書以相繞組反電動勢含有較大幅值的3次諧波分量的對稱五相永磁同步電動機為例，講解機電能量處于雙平面電動機的數學模型及其直接轉矩控制。

為了更好地理解含有較大幅值的3次諧波分量的對稱五相永磁同步電動機數學模型，定義如圖2-7所示的基波平面和3次諧波平面中各變量之間的關系，具體符號含義類似于圖2-5，基波平面和3次諧波平面變量進一步用下角“1”和“3”標示區別。A～E是各平面自然坐標系繞組軸線。值得注意的是3次諧波平面A～D軸線夾角是對應基波平面軸線夾角的3倍。