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[Maxwell] 关于永磁同步电机稳态参数计算的问题【凡讨论有见解者,都有重分奖励】

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[LV.7]常住居民III

发表于 2009-11-25 16:13 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 y1949b 于 2009-11-25 16:15 编辑

永磁电机的稳态参数Xd、Xq的计算,在坛子里讨论多时,大家一直没有定论,希望就着这个贴,能把这个问题彻底搞清楚。

1.用静磁场,如何计算
2.用瞬态场,如何计算
3.负载法如何实现
4.哪种方法最简洁实用,哪种方法最准确

等等......

凡是关于永磁同步电机稳态参数的话题,都可以在本贴讨论,对于有见解的帖子,都有积分奖励!

若有详细说明文档,实际工程文件分享,更有重分奖励

最后,欢迎您的参与!!谢谢您的热心!!

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 楼主| 发表于 2009-11-25 16:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 y1949b 于 2009-11-25 16:20 编辑

以下是关于这个问题的曾经的讨论帖子,大家也可以看看。

http://bbs.simol.cn/viewthread.php?tid=98&highlight=%B5%E7%B8%D0

http://bbs.simol.cn/viewthread.php?tid=25703&highlight=%B5%E7%B8%D0

http://bbs.simol.cn/viewthread.php?tid=27510&highlight=%B5%E7%B8%D0
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该用户从未签到

发表于 2009-11-26 21:03 | 显示全部楼层
之前的好几个帖子讨论在ANSOFT中用有限元方法求解这两个参数,一直都看得很头大,perch88学姐对这个问题好像很有研究
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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2009-11-26 21:15 | 显示全部楼层
支持版主,我只是很简单的用DQ轴磁链去除以DQ轴电流。如果真要细研究起来,绕组电感包含很多分量,包括自感,互感和漏感,在实际当中,不同相绕组的电感都不一样,所以我个人认为虽然理论上XqXd是电流的唯一函数,但是实际上还是会和转子位置有关。

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[LV.1]初来乍到

发表于 2009-11-27 02:33 | 显示全部楼层
这个问题的确很重要,对永磁电机来说实际上是要电流和flux的表格来控制的,设计电机其实也是需要电流和flux

其实这里面最关键的问题是dq变换,这玩意什么sin、cos的很容易晕菜,能作到拿到任何一个电机都能作对的前提是先把dq变换搞清楚,具体的可以到网上查资料。我只提出检验结果对错的方法,因为电流、flux都需要变换,所以
1)如果noload情况,你看q轴flux基本等于0那就没问题
2)如果只加d电流,q flux基本没变化,而且d电流越大d flux越小,也没问题
3)如果只加q电流,q flux随之成比例(前者增大后者也增大这种),没问题
4)如果用这些个电流和flux,算出来的torque和FEA算的很接近,那也没问题
这些都对的话,才可以求电感呢,呵呵
所以从这个角度来讲,dq变换才是求电感中的重头戏
按我前面所说的,其实不用求电感的,到这步就为止了,那dq变换就是全部。

1.用静磁场,如何计算
——一般是把转子设置在0位置,这样dq变换起来就不用搞清楚是+电theta还是-电theta。水平高一点的话,不用设置在0位置也可以。
静磁场的优点是只算一个转子位置,你觉得简单了吧,这是对牛人来说的
因为如果不是全模型的话,总有一相电流是有正负的,而不只是纯正或纯负,问题就出在这里。正负这里稍微晕头,结果错都不知道怎么错的。
2.用瞬态场,如何计算
——这个优点是适合初学者,因为转子会转动,也容易找错。最后算出来的flux vs 转子位置是个波浪线,平均值在那里看的很清楚,也算结果正确与否的一种检验方法。
缺点嘛,可以忽略不计,尤其用12版本,transient速度很快。如果你用11的话,那就用静磁场分析,然后参数化电流。
3.负载法如何实现
——我对这个说法不太确定,我的理解是加负荷,就是电流变化,就是参数化电流。这是必须的,因为定子和转子都是非线性材料,加不同的电流得到的flux和电感都不一样,如果只算一个电流,那自然是不对。控制的部分也需要这个flux table
4.哪种方法最简洁实用,哪种方法最准确
——我推荐transient,然后取平均值,比静磁场准确(因为考虑了转子位置变化)
当然如果没有12版本,只能用11的话,我比较过,好像至少要用6个点还是9个点来着才够准确,只有转子=0位置那里的结果马马虎虎,但准确性还需要提高,如果要求比较高的话,当然结果并不差太多。

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[LV.1]初来乍到

发表于 2009-11-27 16:45 | 显示全部楼层
楼上基本说出了求解方法, 只是大家所说的负载法是为了计及D, Q轴磁路之间的耦合影响,计算时需要考虑同一大小的电流在不同的转矩角下的Ld, Lq. 结合实际电机控制时, 一般是控制电流的大小和相位, 因此一般转变为计算不同的电流与Q轴之间的相位角下的Ld, Lq. 楼上说中了要害, 计算Ld,Lq的关键中搞清楚电流、电压、磁链等的D、Q变换。

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[LV.1]初来乍到

发表于 2009-11-28 05:46 | 显示全部楼层
嗯,是这样的
参数化的时候除了电流以外,控制角也要sweep,所以工作量非常大
这也是以前11的时候只能用静态的原因,这样马马虎虎算一下还要1天多呢

关于算LqLd的问题:
一般从电机设计这部分输出的结果,flux table就可以了,乘上电流也能验证torque,即使需要LdLq不能直接用,在程序里面写几行语句就能搞定(Lq=fluxq/Iq, Ld=(fluxd-noload)Id)
flux是根本,有了它怎么玩都行,但要是算好了LdLq没有flux的话就稍微麻烦点,控制那边还得转换(逆)

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发表于 2009-11-28 19:40 | 显示全部楼层
但是在静磁场计算,我有个问题:就是我们通常都是先把绕组分组为A、B、C三相,但是有一个问题这样计算就无法考虑到并联支路数。如果是并联支路数为1,Ok。直接就可以用那个矩阵得到ABC三相的结果。但是如果并联支路数不是1,那么算出来的结果是怎么回事啊
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[LV.5]常住居民I

发表于 2009-11-29 09:24 | 显示全部楼层


师姐你的意思是在Maxwell12中能直接得到flux与转子位置角的关系吗?通常得到的不是flux与时间的关系吗?
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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2009-11-29 14:20 | 显示全部楼层
查看清华的电机设计书
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发表于 2009-11-29 17:43 | 显示全部楼层
稳态运行时稀土永磁同步电动机实际存在转子铜耗
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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2009-12-1 11:32 | 显示全部楼层
perch88 能不能麻烦做一个实际的例子出来,比如拿普通永磁同步电机做一个例子出来,附上操作步骤和讲解,非常感谢!
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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2009-12-2 19:44 | 显示全部楼层
也可以采用瞬态场直接计算。
1 计算短路条件下的短路电流,在大电机中,用空载反电动势除以电流就得到Ld,若是小电机,则还要利用短路下的转矩,在dq电压方程下直接求得Ld和Lq。
2 计算id=0和id=C时候的电磁转矩,两者相减得到磁阻转矩,在1的基础上可以得到Lq。

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发表于 2009-12-5 14:49 | 显示全部楼层
这个主题讨论的好久了,问题也一直困扰至今,仍没有一个实例。对于像我一样的菜鸟级的初学者来说,实在是很悲哀,不知道有没有人和我有同感?
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发表于 2009-12-7 13:35 | 显示全部楼层
楼上各位的讲解很精彩,但对各位初学者来说,能完全把模型建出来却有一定的难度,期望各位前辈能给出实例,谢谢
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发表于 2009-12-8 22:30 | 显示全部楼层
期望各位前辈能给出实例,谢谢
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[LV.1]初来乍到

发表于 2009-12-10 09:09 | 显示全部楼层
在flux的网站上下载了一个文档,是关于永磁同步电机交直轴电感的计算,里面有比较简单的方法,还有有限元计算的例子


附上文件,希望对大家有帮助

基于FLUX的凸极同步电机直交轴电感计算.pdf (445.16 KB, 下载次数: 2478)

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发表于 2009-12-16 08:18 | 显示全部楼层
讨论的,不是很清晰呀
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发表于 2009-12-17 20:42 | 显示全部楼层
有没有实例啊
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发表于 2009-12-17 21:52 | 显示全部楼层
菜鸟中.......看不懂
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