调速式永磁同步电动机不同控制策略下电磁设计的问题
对于调速式永磁同步电动机,往往使用不同的控制策略譬如对于矢量控制,可能用到Id=0,cos=1,最大转矩最小电流控制,
1 对于使用不同的控制策略,对电机的电磁设计有影响吗? 若有的话,需要做何改变?
请具体说说!
2 调速式永磁同步电动机,大家若设计的话,实际是怎么做的?不考虑变频器的情况,就设计,似乎问题很多,若考虑的话,需要考虑哪些,为什么要考入这些参数,都用来做什么?
3 不考虑控制策略来做调速调速式永磁同步电动机,我觉得问题非常多的,譬如我用传统的电磁设计软件算出id=0.5, iq=12但我用Id=0的控制策略,这不就不符合情况吗?
4 因为我不学电控的,对电机控制始终是一知半解,我们说传统的“矢量控制”,就是保证【电枢磁链】的【角度】与 【永磁体磁链】的【角度】成90°(若用id=0的)
那若到 我们常用的【路算电磁电磁设计】中这个角度是指U与E0的角度(功率角)? (我觉得还不是),那是指? 具体说说,从源头上推也可以!
5题外再问一个,不同的负载情况,(譬如,恒功率负载,恒转矩负载),对电机电磁设计有何影响?
不知道我把问题说清楚了吗? 希望跟大家多多讨论,觉得这个问题还是有一般意义的。 为什么没人回答呢? 很普遍的问题啊 为什么就无人回答的地步呢这个问题个人觉得是搞 电机设计都会遇见的问题啊
感应电机带变频了也不是总恒压频比的啊也有矢量控制的啊就没人注意这个问题吗? 我给定一下 顶,我也想了解 坛友xyl的讨论建议非常切合实际,这方面的设计对大家来说,的确也是一个新的领域,我设计的调速型交流永磁同步电机,表面磁钢型的,就是用id=0的控制策略,单位定子电流可获得最大的转矩,当id=0时,定子电流只有交轴分量,通过矢量型变频器,调节iq的大小,就能得到与直流电机一样的平滑的调节控制性能.望其余坛友多多发表见解.互相交流,共同提高. 如果id=0,那么此时电机的功率因素呢?会不会很低? 是很高不是很低 是的,cosφ均大于0.9.效率最少也要大于82%,高的可达95%. 这个问题提的很好,相信这也是大家都关心的问题吧。
对于表面突出式永磁电机,一般在恒转矩段采用id=0控制,实际上也就是最大转矩电流比控制,在恒功率运行段采用弱磁控制,但弱磁扩速范围不是太大。
对于内置式转子结构的,为了利用磁阻转矩,恒转矩运行段采用最大转矩电流比控制。有效地降低变频器容量。
在电机设计过程中,要合理选择转折速度,根据过载能力与扩速要求折中选择转折速度与电压,如果有需要可根据变频器能输出的最大电压给扩速段留一部分余量。
也不知道表达清楚了没,这是个人的一些看法,希望大家多讨论。 跟一个,追加一个问题,如果永磁同步电机采用开环控制(用户要求),即没有传感器,在电磁设计上又该如何调整呢? 这个问题很好啊,我以自己的理解抛砖引玉,还请大牛们指正。
1. 应该说是电机设计第一,控制策略第二。首先电机先确定是表磁式式还是嵌入式,控制策略才能与之配套。再说白话一点,电机有一堆参数要优化,控制器有一堆参数要优化,要我会选先将电机做到在额定点成本最低,效率最好,单位电流产生的转矩最大。然后控制器根据电机输入电流来确定元器件,根据电机电感等来确定控制策略参数。
2. 这个问题太大了,本人没能力回答。建议系统的看看书。
3. 你Id和Iq是在什么条件下算出来的呢?在这点转矩最大吗?如果做弱磁控制,保持这个转矩,可以把转速做高一点留作余量;又可以保持这个转速,留出一定转矩过载量(毕竟负载转矩不是一定恰好是你计算的),这个选择就和你留余量的多少选择有关系了。
4. 这里两个角度不一样。看附图。
【电枢磁链】的【角度】与 【永磁体磁链】的【角度】 和 U与E0的角度 分别是 Pusai+90 和 Theta 他们之间的差是PF角Phi。但是可以说,一个电机在某一点的PF角度是可以确定的。那么自然Pusai和Theta其实也是可以相互确定的。所以在设计时使用哪个为控制对象实际上没区别。
5. 对于PM电机,转速时被控制频率定死的,那么一定功率就必然对应一定转矩,除非变频。那么问题就统一为你想在多少转速下跑多少转矩的问题了。这么说有点废话,希望能回答你的问题。
另外,PM电机开环较难拖入同步,启动也有问题。也许小电机可以用改变气隙分布来利用一下磁阻转矩启动。没做过,个人认为难度比较大。
楼上分析得比较详细啊. 谢谢tjulix !
看了您的回复很有收获 ,希望大家就这个问题,继续讨论 要继续啊! 我是不想让这个帖子沉下去但你说老这么的“人工置顶” 我自己都先脸红了
{:1_432:} 版主勿怪版主勿怪! 首先顶一下这个好贴!
个人愚见:无论是电机设计还是控制策略,首先要明确电机的使用需求,要搞清楚电机的负载、调速范围和效率指标等等。针对不同的需求才有可能确定有效的控制策略。例如:有些电机可能长时间工作于低负载、低转速区间,但这时可能对电机的效率指标、振动指标要求很高,这就要求从电机设计和控制方案两方面都采取有针对性的措施才行。例如有些朋友提出弱磁增速的方案,但是如果对效率指标有严格的要求时,恐怕弱磁就不见得合适了。 不同的控策略,计算方法也不同意,可没见有这方面的电磁计算公式 大家能否继续说说呢?
这么沉了,不甘心啊 如果id=0,此时电流i是与E0同相位,
那么当功率因数很高时(>0.9以上),则应该要求功角很小,
此时要保持一定的功率输出,端电压不能增加的情况下,是不是应该使发电动势很大呢?
不知道分析的对不对,在我感觉里面,这个时候,E0/U如果太大,功率因数不会太高。
请各位指点一下,分析的哪里有问题。