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为什么电机不遵循欧姆定律?
内容简介:欧姆定律是用来概括两个基本变量的定律。在电机的电路中,有四个基本变量,电压、电流、磁通、电荷。电压和磁通有一个定义关系式,电流和电荷有一个定义关系式,这两个关系式是定义式,任何时候都成立。
      欧姆定律在电机中不适用,不是因为负载不是纯阻性。事实上,欧姆定律无论在纯电阻、纯电抗或者阻抗电路中,采用相量分析,都可以普遍成立。注意,这里用的词是“可以”成立,而不是“是”成立的。这涉及到数学模型的问题。
      百度百科中欧姆定律 _百度百科,“欧姆定律适用于纯电阻电路”这句话是错误的,不可以此为依据。
      针对题目而言,一句话回答就是,电机的数学模型不是一个线性电路模型,所以不能用欧姆定律。        中学老师会讲,电机不满足欧姆定律是因为它不是纯阻性的。事实上,在初等的电路知识(我指的是中学级别的)中,电压和电流是一个表达式,这个表达式是固定不变的。而电感和电容的伏安方程分别是和,显然这不是欧姆定律的形式。但是如果在正弦稳态电路中,采用相量分析的方法,电感和电容的伏安关系分别是和,其中,和是电感和电容的阻抗。你看,在相量模型中,电压和电流又是满足欧姆定律的。
      欧姆定律是用来概括两个基本变量的定律。在电机的电路中,有四个基本变量,电压、电流、磁通、电荷。电压和磁通有一个定义关系式,电流和电荷有一个定义关系式,这两个关系式是定义式,任何时候都成立。而电压和电流满足一个关系,这个关系就是欧姆定律。而在不同的模型下,欧姆定律能不能成立都是不一定的。
      电机,无论直流交流或是变压器,为什么不满足欧姆定律?因为它给不出电流和电压关系的伏安关系的数值模型(而非微分方程模型)。作为一整个系统,输入端的电压和电流是不满足欧姆定律的,但是把系统拆开看,里面的每一个模型又是可以满足的。这是因为等效电路中有受控源,而这个受控源是非线性的受控源,所以现有的分析方法中,电机的模型都不满足欧姆定律。

      以异步交流电机为例(我的毕业论文是这个所以就挑这个了),下图是异步电机的dq等效电路图。事实上,这个图既可以用来说明交流电机,也可以用来说明直流电机,因为交流电机可以通过坐标变换等效成为直流电机,这是电机统一理论。这个等效电路图的每一个“元件”都是满足欧姆定律的,问题在于定子角频率、转差、定子和转子的互感是等等都是变化的,因此整个系统就不满足欧姆定律,因为这个系统就是非线性的。

为什么电机不遵循欧姆定律——西安西玛电机

      说这么多,总结成一句话就是,任何定律(等式)都是一种数学模型,这种数学模型具有一定的限制条件。我们通过采用某种分析方法可以使限制条件一定程度上放宽,使定律(等式)成立。学习理工科的知识,最重要的还是”模型“的概念,这个概念可以指导知识框架的建立。
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