异乡de人 发表于 2009-12-5 20:29

ansoft中负载转矩计算

电机在负载情形下的转矩特性和电机功角密切相关,但在电机参数不能准确计算的情况下要想得到功角特性十分困难。在这里谈谈我自己的计算方法,请大家各抒己见。
ansoft中内部变量P的存在,使得负载情况下的转矩计算变得相对容易。使用内部变量P,我们就可以直接给定电机的dq轴电流,这样也就很容易计算出来电机在特定dq轴电流情况下的转矩。不同的控制方式,给定不同的Id和Iq,这样也就可以实现不同控制方式下的电机转矩计算。这其中Id=0,不会涉及到Id和Iq的分配问题,所以计算精度更高。(个人观点,请指正)。
言归正传,想计算负载情况下的转矩,那么建立模型的时候就要注意电机初值位置,当然不注意也没关系,只是麻烦一些。这里假设转子初始位置和A相绕组轴线重合。在施加电流源的时候按照如下的公式施加,这样就很方便的模拟了电机负载情况下的工作状态。

Ia=(Id*cos(pole*P-floor(pole*P/360)*360-cita)-Iq*sin(pole*P-floor(pole*P/360)*360-cita))*sqrt(2/3)

Ib=(Id*cos(pole*P-floor(pole*P/360)*360-120-cita)-Iq*sin(pole*P-floor(pole*P/360)*360-120-cita))*sqrt(2/3)

Ic=(Id*cos(pole*P-floor(pole*P/360)*360+120-cita)-Iq*sin(pole*P-floor(pole*P/360)*360+120-cita))*sqrt(2/3)

其中P为内部变量,不需要设定,cita为转子初始位置,这里为零。pole为电机极对数。
若在建立模型时候d轴没有和A相轴线重合,那么就需要先计算反电动势,得到A相过零时候所旋转的角度。也就是这个cita了。
以上是个人的使用方法,不对之处还请指正,同时希望大家发表发表平时都怎么计算的。

异乡de人 发表于 2009-12-5 20:40

下面两图是采用上面方法对一台永磁伺服电机的方针结果,计算结果和实验结果相差在8.0%
转矩波形

电流波形

异乡de人 发表于 2009-12-5 20:42

不好意思,上面写错了,第一个是转矩波形,第二个是所施加的电流波形

xyl 发表于 2009-12-6 09:58

能否说一下
Ia=(Id*cos(pole*P-floor(pole*P/360)*360-cita)-Iq*sin(pole*P-floor(pole*P/360)*360-cita))*sqrt(2/3)

公式的意义

【floor(pole*P/360)*360】是什么意思?

cos(pole*P-floor(pole*P/360)*360-cita)与dq变换时如何对应的?

p的物理意思是什么?

谢谢兄弟的指导了!

一般我做负载情况下的同步电动机,都是利用 参数扫描对功角进行扫描。

异乡de人 发表于 2009-12-6 11:04

回复 4# xyl


    P为转子位置,floor为向下取整函数,我的这个估计是求角度估计复杂了点,希望有人能简化。
cos(*)里面对应dq变换中的转子位置

perch88 发表于 2009-12-7 10:22

我觉得没有必要用floor,而且也没看明白,为什么要求floor(pole*P/360)?向下取整只会产生误差吧
而且应该说一下版本,P是位置,从这里可以看出你用的版本小于等于11。因为12开始就是Position了。

xyl 发表于 2009-12-7 11:22

本帖最后由 y1949b 于 2009-12-7 11:24 编辑

把 电流的dq变换方程贴上,其中θ为永磁体d轴与A相轴线的夹角
【异乡de人】 兄 可否对应这个方程,说说您给的

【Ia=(Id*cos(pole*P-floor(pole*P/360)*360-cita)-Iq*sin(pole*P-floor(pole*P/360)*360-cita))*sqrt(2/3)】

这个方程的意义

另外,我对控制懂得很少,请问这个Id=0,Iq的值都是给定吧,那么最初的iq的值是怎么确定的。
对于变频器,对电机的端部输出电压是不确定的吧(似乎已经就不是380V了),那么这个激励的给定都是怎么确定的?

【perch88】学姐,您能说说,对于这种Id=0控制策略下的,永磁同步电动机的负载场计算,该如何处理(譬如如何给激励等等)


最后,谢谢2位了!

非常感谢!

perch88 发表于 2009-12-8 12:36

那个floor的部分可以去掉,cita前面是加或减都要看情况
pole应该是pole/2
其实cita后面还应该有一个角度,用它表示Id和Iq之间的夹角。Id=0只是一种特殊情况。

异乡de人 发表于 2009-12-8 12:46

采用的V11版本,这个floor我就想想把角度变化到360度范围内,没别的含义。

xyl 发表于 2009-12-8 16:11

那个floor的部分可以去掉,cita前面是加或减都要看情况
pole应该是pole/2
其实cita后面还应该有一个角度, ...
perch88 发表于 2009-12-8 12:36 http://bbs.simol.cn/images/common/back.gif

学姐能否给些一下,永磁体d轴与A相轴线重合的情况下,id=0控制策略的
A相电流的【激励】表达式吗?

谢谢您了!!!

xyl 发表于 2009-12-8 16:12

采用的V11版本,这个floor我就想想把角度变化到360度范围内,没别的含义。
异乡de人 发表于 2009-12-8 12:46 http://bbs.simol.cn/images/common/back.gif
异乡de人兄,可否回答一下我在【7楼】的问题

再次感谢您了!!!

异乡de人 发表于 2009-12-11 18:54

回复 11# xyl


    那个公式就是普通的dq变化公式,那个floor只是我个人用来把角度变化到360°来的,正如perch88所说,可以去掉。

至于你说的开始值怎么给,这个就是计算在你设计电流的情况下,电机能不能出那么大的转矩。所以这个Iq给多少,看你自己电机情况和控制器而言。

xyl 发表于 2009-12-24 12:37

这个讨论,觉得很有意义的,希望大家都能说说,这种方法是否可行

龍が如く 发表于 2009-12-25 18:17

呵呵 进来学习一下

focus2009 发表于 2009-12-26 10:24

好像很复杂,

龍が如く 发表于 2009-12-27 11:23

回复 8# perch88
Id和Iq的夹角还用表示吗? 不应该是90度吗?

y1949b 发表于 2010-1-11 21:22

这个方法不错 我觉得是正确的大家有何看法?

龍が如く 发表于 2010-1-11 21:45

"若在建立模型时候d轴没有和A相轴线重合,那么就需要先计算反电动势,得到A相过零时候所旋转的角度。也就是这个cita了。"

换句话说就是当A相磁链达到第一个峰值时 转子转过的角度 就是cita

电机惊魂 发表于 2010-1-12 20:00

学习了,谢谢楼主和各位达人

wangv105 发表于 2010-1-12 21:45

"若在建立模型时候d轴没有和A相轴线重合,那么就需要先计算反电动势,得到A相过零时候所旋转的角度。也就是 ...
龍が如く 发表于 2010-1-11 21:45 http://bbs.simol.cn/images/common/back.gif

设计永磁同步电机一般都要先算下反电动势吧,通过反电动势测定d轴和A相轴线的夹角还是挺容易的。
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