直流电动机的物理模型则比较简单，图2-35绘出了2极直流电动机的物理模型，图中F为励磁绕组，A为电枢绕组、C为补偿绕组。F和C都在定子上，只有A是在转子上。把F的轴线称作直轴或d轴，主磁通Φ的方向就在d轴上；A和C的轴线则称为交轴或q轴。虽然电枢本身是旋转的，但是电枢磁动势的轴线始终被电刷限定在q轴位置上，与一个在q轴上静止绕组的效果一样。但它实际上旋转的，会切割d轴的磁通而产生旋转电动势，这又与真正的静止绕组不一样，通常把这种筹效的静止绕组叫作“伪静止绕组”。电枢磁动势的作用可以用补偿绕组磁动势抵消，或者由于其作用方向与d轴垂直而对主磁通影响甚微，所以直流电动机的主磁通基本上唯一地由励磁电流决定，这是直流电动机的数学模型及控制系统比较简单的根本原因。
图2-34 三相异步电动机的物理模型
图2-35 2极直流电动机的物理模型
F励磁绕组；A电枢绕组；C-补偿绕组
3．坐标变换
异步电动机的动态数学模型十分复杂，莫说求解，即使要画出很清晰的结构也并非易事。如果能将交流电动机的物理模型等效地变换成类似直流电动机的模式，分析和控制问题就可以大为简化，坐标变换正是按照这条思路进行的。这里，不同电动机模型彼此等效的原则是在不同的坐标下所产生的磁动势完全一致。
交流电动机三相对称的静止绕组A、B、C通过三相平衡的正弦电流iA、iB、iC时，所产生的合成磁动势是旋转磁动势F，它在空间呈正弦分布，以同步转速ω1（即电流的角频率）顺着A- B-C的相序旋转。这样的物理模型如图236 (a)所示，它就是图2-34中的定子部分。产生同样的旋转磁动势F不一定必须要三相，用如图2 - 36 (b)所示的两个互相垂直的静止绕组α和β，通人两相对称电流同样可以产生相同的旋转磁动势F。可以认为图2 - 36 (b)所示的两相绕组与图2 - 36 (a)所示的三相绕组等效。
图2 -36等效的交流电动机绕组和直流电动机绕组物理模型
(a)三相交流绕组；(b)两相交流绕组；(c)旋转的直流绕组
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