西莫论坛研讨会第一期——电机参数对性能的影响

标准答案

回复 77# zengxiaodong

为什么呢？

dsz_sys

16/4极双绕组双速电机,在空载测试时,16极电流接近计算时的额定电流,请问是否合理?

zengxiaodong

回复 76# forlink


    气隙小则电枢反应大，短路时几乎完全退磁，短路电流很小；反之气隙大则....

forlink

提问：
看到大家讨论如此热烈，俺也来凑个热闹，现在超导电机研究是未来的一个发展方向，大家说说，对同步 ...
标准答案 发表于 2010-10-21 22:17

                               
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试着回答：
超导就是没有电阻吧。定子应该是没问题的，因为同步电机定子电阻，本来也很小，作用不大。
如果转子没有电阻的话，那么励磁电流如何调节？

标准答案

回复 77# zengxiaodong

另外3.14好像要除以2。   

是的！是应该除以2！多谢指正！！！

zengxiaodong

回复 79# 标准答案


    转子用超导的话可以实现很高的气隙磁密，另外还不需要采用铁心，这样的话电枢反应问题也大大弱化，因此可以实现很高的功率密度！

定子采用超导的意义不是很大，因为主要的矛盾并非定子电阻，当然定子也可以采用超导。

标准答案

想听听曾老师对我那个超导问题的高见

forlink

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    气隙小则电枢反应大，短路时几乎完全退磁，短路电流很小；反之气隙大则....
zengxiaodong 发表于 2010-10-21 22:23

                               
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我试着分析一下，曾老师点评一下。
隐极电机，可以根据其等效电路进行分析，电机等效电路为空载电势与同步阻抗的串联。短路时，电机相当于带电感性负载，直轴纯去磁，电机不饱和。如果只考虑主电抗，那么这两台电机主电抗刚好差一倍，而空载电势也刚好也相差2倍。所以电机短路电流应该是完全一样的。
注意上面的结论是没有考虑漏电抗。考虑一下谐波漏抗，气隙大的电机，谐波漏抗减小，但是减小的幅度不到一半。因为只有在忽略铁芯磁压降的时候，谐波漏抗才刚好差一倍。
这样算下来，气隙大的电机短路电流要略微小一些。

dsz_sys

试着回答：
超导就是没有电阻吧。定子应该是没问题的，因为同步电机定子电阻，本来也很小，作用不大。
...
forlink 发表于 2010-10-21 22:25

                               
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既然是未来电机,那就用未来的办法:用温度调节

标准答案

回复  标准答案


    转子用超导的话可以实现很高的气隙磁密，另外还不需要采用铁心，这样的话电枢反应 ...
zengxiaodong 发表于 2010-10-21 22:30

                               
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定子为什么“定子采用超导的意义不是很大，因为主要的矛盾并非定子电阻”？

zengxiaodong

回复 90# 标准答案

定子无铁心本身可以多用很多铜，其次磁密大幅度提高了，这样的话电机的转矩密度大大提高了，而转速也可以大大提高（无铁耗），综合上述因素电机转矩密度（功率密度）提高10倍应该是没有问题的！即使定子采用超导，也并不能继续大幅度提高力能指标了，因为另外一个矛盾会突出起来，那就是电抗问题。

xzkiss4

回复 21# zengxiaodong

我觉得这个增加每极每相槽数是有效果的，我做过一个q=1/2的分数槽电机，和q=2的整数槽，分数槽的漏磁明显偏大，对高速时功率发挥有比较大影响

giuseppe

提问: 永磁电机设计的时候, 永磁体的剩磁按多少来计算那? 比如剩磁是1.2T, 工作温度按200时，就跌到0.7T左右了, 这个温度是永磁体的预估的工作温度. 但实际情况可能温度并没有那么高. 我想问一下, 这个对电机性能的影响是否较大?
如果是, 在电机设计的时候该如何考虑温度因素, 因为只有当我们设计好电机, 知道了损耗和外部冷却条件及环境温度, 我们才可能知道永磁体的温度啊, 然后再回过头来核算吗难道?

标准答案

回复 91# zengxiaodong
和曾老师商榷：
1 转子无铁芯是可以理解的，定子无是万万不可以的，那样会导致漏磁满天飞，通过机座等钢铁部件形成回路，导致铁耗大增，甚至漏到外面更是后果不堪设想。
2 既然是同步发电机机转速是不可以随意“转速也可以大大提高”的，还有个频率问题。
3 你前面说定子也可以采用超导体的，这是意义不大，而且说主要矛盾不是定子电阻问题，我却不那么认为，我认为定子是万万不能用超导体的，主要问题就是因为定子电阻是不能为0的。

xzkiss4

回复 69# chenjinhua024

Id=0控制对于非凸极电机应该是最优的T/I控制了，不过面贴式的永磁机也有凸极的，比如整体陷入转子硅钢片表面的。
对于凸极电机有时候也会用到Id=0控制，主要是想让电机先运行起来，在转速较低轻载或者空载的状态下是可行的，因为高速时需要加Id进行弱磁，当然这种控制方式对凸极电机不是最优的控制T/I不是最好。同样扭矩电流是会偏大

forlink

提问: 永磁电机设计的时候, 永磁体的剩磁按多少来计算那? 比如剩磁是1.2T, 工作温度按200时，就跌到0.7T左右 ...
giuseppe 发表于 2010-10-21 23:06

                               
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这个问题哪，必须考虑得考虑温升对于永磁体性能的影响。
途径有一个，仿真。今年通用汽车公司的研发工程师，来我们学校讲他们的电动汽车永磁电机设计，就是用ansys优化的。知道了温升，剩磁也就可以大致确定了。

xzkiss4

回复 93# giuseppe

永磁体的计算，老唐的那本书上讲的是很详细的，温度自然对永磁体的影响重大，所以说做电机设计时可以将温度系数等等参数编入程序，我在仿真的时候输入材料的时候如果想加入温度影响，你可以输入手算加入温度后的H值和B值，要不你做出的电机实际上达不到你仿真的输出水平！而且永磁体选型时是要严格考虑运行温度的影响，要不然很容易引起磁钢失磁，我们就遇到过这样的问题，因为瞬间失磁当时的控制电流和实际运行温度事后无法还原，很难去分析原因，当然这真不是很容易分析的，我们只可以监控绕组的温度，本身磁钢的温度是无法监控的，而且磁钢的环流会导致磁钢本身的温度会比电机内部温度还要高！！！

电机学徒工

回复  zengxiaodong
和曾老师商榷：
1 转子无铁芯是可以理解的，定子无是万万不可以的，那样会导致漏磁满 ...
标准答案 发表于 2010-10-21 23:10

                               
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定子电阻若为零，会带来什么问题？

电机学徒工

回复  zengxiaodong
和曾老师商榷：
1 转子无铁芯是可以理解的，定子无是万万不可以的，那样会导致漏磁满 ...
标准答案 发表于 2010-10-21 23:10

                               
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同步机转速高，功率密度高啊；而且转速高，在保持频率不变的情况下，还可以通过减少极数，有利于转子绕组布线。怎么能说没有利呢？

电机学徒工

我也抛出个问题，大家都回答一下。
提问：永磁电机，分数槽集中绕组，每极每相槽数q=N/D，我们都知道为了追求较大的绕组系数，应该介于0.25-0.5之间。但实际上，可供选择的方案仍很多。请阐述一下，在选择q时需要考虑哪些因素，或者说不同的q方案，对性能有哪些影响。