关于期刊第十三期同步电机的电抗参数有几个问题向标准答案及hahafu老师请教

法法

我使用内置式的永磁同步电机试了一下标准答案老师的方法，其中有几个地方没太想明白，希望两位老师指导一下
1.原文中写“永磁电机设置永磁体为空气，设置电枢绕组电阻为 0。"我将永磁体设置为空气，电枢绕组电阻设置为不同数值时结果一样，是我计算错误还是这个设置影响不大呢？
2.我使用混连激励的方式进行计算，文章中的E步骤”E、 仿真计算出电压有效值 U“这个U是如何计算出来的？是A相反电势？还是反电势*2?
3.我尝试使用不同大小的电流计算，最后得到的电感结果相差不多（我计算得到电抗后使用公式Xd=2*pi*f*Ld进行计算）
以上是我的几个问题，对电感这个问题理解不够透彻，有错误的地方希望两位老师指出，谢谢。

标准答案

您好！感谢您对拙文的关注，现就你的问题答复如下：
1.原文中写“永磁电机设置永磁体为空气，设置电枢绕组电阻为 0。"我将永磁体设置为空气，电枢绕组电阻设置为不同数值时结果一样，是我计算错误还是这个设置影响不大呢？
答：其实这种方法的原理就是一个R—L串联电路，我们用电流源（或电压源）激励，求出电压（或电流），然后根据交流电路欧姆定律，电压除以电流即得到阻抗，我们知道，R—L串联电路的阻抗三角形中，电阻和电抗分别是直角三角形的两个直角边，阻抗是斜边。如果电阻不设为0，那么还需要根据勾股定理算阻抗与电阻的平方差再开根号求出电抗，如果电阻设为0，那么就不用再算后面的步骤了。由于电机绕组的直流电阻远小于主电抗，这就相当于直角三角形的一个直角边远大于另一个直角边，因此其斜边与长直角边几乎相等。你没有把电阻设为0，但估计你设的不同电阻值都与电抗比很小，因此就出现了你所说的不同的电阻值设置对结果影响不大的情况，这是正常的，你可以试一下把电阻值设置成与电抗相当的数量级，那结果就会大不相同了。文中之所以要求把电阻设置为0，一是为了简化后处理，二是因为电励磁同步电机的超瞬变电抗与直流电阻数量级相当，如不将电阻设置为0会影响计算精度。
另外虽然你没有问到，还是应该顺便告诉你，为什么要把磁钢设置为空气，一是磁钢的相对磁导率与空气相当，二是磁钢不能是充磁状态，否则就对出现磁路中磁场的偏置，严重影响计算精度！

2.我使用混连激励的方式进行计算，文章中的E步骤”E、 仿真计算出电压有效值 U“这个U是如何计算出来的？是A相反电势？还是反电势*2?
答：这个U既不是A相反电势更不是反电势*2。就是交流电路中的端口电压！你若施加了电流源激励，那么仿真计算后就可以直接读取电流源两端的电压（文章的图中电压表的读数），这一点文中已经说得很清楚了。

3.我尝试使用不同大小的电流计算，最后得到的电感结果相差不多（我计算得到电抗后使用公式Xd=2*pi*f*Ld进行计算）
答：的确如你所说，理想情况下，电机的电感参数与电阻参数一样，是电机的固有参数，与施加的激励没有关系，即使不通电，电阻和电感该多大还是多大。但你一定要注意，这里有个条件，那就是“理想情况下”！何为理想情况？其中一条假设就是不考虑磁路饱和，电感与磁路的饱和程度密切相关，当磁路不饱和时电感是个常数，一旦饱和就不然了，它会随着激励的增大而电感减小，你之所以在不同大小的激励电流下计算结果相差不多，那是因为你所施加的电流比较小，还没有达到磁路饱和的程度，你不妨将电流进一步加大，直至磁路饱和，就会发现电流再大电感就会减小了，因此在这里顺便再告诉你一下，要想得到不同状态下的电感值，应该设置不同大小的激励，从而扫出一条电感随电压变化的曲线来，以便控制上在不同工况下使用不同的电感值。
    需要指出的是，按照文章的步骤去演算实际固然很重要，但如能在演算的基础上去深入理解这种方法的原理，这样就会融会贯通了。
    以上是对你几个问题的解答，如有问题可继续发帖讨论。另外还有一个小请求，将来论坛的公众号把这篇文章推送后别忘了点赞和大力扩散哦！再次感谢你对文章的关注，谢谢！

法法

标准答案 发表于 2018-2-23 19:33
您好！感谢您对拙文的关注，现就你的问题答复如下：
1.原文中写“永磁电机设置永磁体为空气，设置电枢绕组 ...

感谢李老师如此细致有耐心的回答。
第一个问题我已经理解，第二个问题我从原理上了解到应该是求解电机线电压，我使用的是Maxwell，不知道从软件操作上如何完成，不知道李老师是否使用这类仿真软件。
最后一个问题解释的非常详尽，已经理解
还有我觉得您说的将操作与原理结合起来非常重要，我现在就处在两者不能完全联系到一起，我也在向大家学习朝着这方面发展。
最后一定会大力扩散您的文章让大家一起学习，谢谢

标准答案

法法 发表于 2018-2-26 07:58
感谢李老师如此细致有耐心的回答。
第一个问题我已经理解，第二个问题我从原理上了解到应该是求解电机线 ...

关于你的第二个问题请哈哈回答吧，我会告诉她，我对软件一窍不通！

法法

标准答案 发表于 2018-2-26 18:57
关于你的第二个问题请哈哈回答吧，我会告诉她，我对软件一窍不通！

嗯嗯  非常感谢！！

hahafu

法法 发表于 2018-2-26 07:58
感谢李老师如此细致有耐心的回答。
第一个问题我已经理解，第二个问题我从原理上了解到应该是求解电机线 ...

关于第二个问题，可以通过两种途径求出，注意此时电机是静止的，给定子绕组通交流电，各个绕组就会产生随时间变化的交流感应电动势。
第一种方法，是通过外电路激励，外电路画出三相绕组，另外按照图a的方式添加电流源和电压表，电流源设置为Im*cos(wt)，然后软件后处理读取电压表的读数。
第二种方法，是通过电流源激励，就是文中的方法加电流源激励，然后求反电势的数值，此反电势是BC相并联后再与A相串联后的反电势。
可以验证，此时BC相反电势相同，他们的并联是0.5倍的B相反电势，然后再加上A相反电势，就是我们需要的电压了。

法法

hahafu 发表于 2018-2-27 08:23
关于第二个问题，可以通过两种途径求出，注意此时电机是静止的，给定子绕组通交流电，各个绕组就会产生随 ...

非常感谢 另外请教下您验证标准答案老师的方法 和实际测量结果比较如何呢？

hahafu

法法 发表于 2018-2-27 09:31
非常感谢 另外请教下您验证标准答案老师的方法 和实际测量结果比较如何呢？

这个准确度问题，要明确两个事情，测试的原理是什么，计算的原理是什么，如果二者所表示含义不一样，怎么进行对比呢。
具体的分析你可以看期刊的另外一篇文章《电机常见问题解答专题（一）——电感》，里面有详细介绍。

法法

标准答案 发表于 2018-2-26 18:57
关于你的第二个问题请哈哈回答吧，我会告诉她，我对软件一窍不通！

借着这个帖子再请教您一个电感的问题，一个电机本身的电感比较小，大约为0.1mH，外接一个大约2m的电缆线，使用电感测试仪测试电缆线端部的电感大小，这个值会较电机本身的电感变大还是变小呢？
我有两种想法，一种是串联一个电感 测试结果变大，一种是串联电缆线，电阻变大，电流变小，电感变小，不知道这两种想法哪种正确或者还有其他考虑因素？

funny

按照百度上的LRC 测量原理  wenku.baidu.com/view/931f12bd1a37f111f1855b72.html
由于仪器测量的是电压和电流的相位差
测量值应该是电机的电阻值和电缆电阻值的和，电感值是电机电感和电缆本身电感量的串联值（忽略互感）

chuanchuan

hahafu 发表于 2018-2-27 12:41
这个准确度问题，要明确两个事情，测试的原理是什么，计算的原理是什么，如果二者所表示含义不一样，怎么 ...

你好，大神。

      请教一个问题，我做的是同步发电机，用ANSYS的RMxprt生成电机的参数，然后使用MTALB软件进行开环仿真。现在的问题是matlab软件仿真的结果和ansys仿真的结果不相符。我是想是不是我参数折算的有问题，还是RMxprt生成电机的参数本身就有问题？




感谢您的答复。

chuanchuan

hahafu 发表于 2018-2-27 12:41
这个准确度问题，要明确两个事情，测试的原理是什么，计算的原理是什么，如果二者所表示含义不一样，怎么 ...

你好，大神。

      请教一个问题，我做的是同步发电机，用ANSYS的RMxprt生成电机的参数，然后使用MTALB软件进行开环仿真。现在的问题是matlab软件仿真的结果和ansys仿真的结果不相符。我是想是不是我参数折算的有问题，还是RMxprt生成电机的参数本身就有问题？


matlab软件需要的参数如下：



感谢您的答复。

hahafu

chuanchuan 发表于 2018-4-2 10:57
你好，大神。

      请教一个问题，我做的是同步发电机，用ANSYS的RMxprt生成电机的参数，然后使用MTA ...

matlab我不懂，但是之前看到过别人仿真的，有的仿真的比较厉害的，matlab出来的结果几乎跟maxwell出来的结果一样，貌似是他们自己编程的。

而关于RMxprt，这个本身是路算软件，对于非线性度比较大的情况，比如饱和啊、内置式永磁电机啊等，算出来的就十分不准确了，但是非线性度比较小的和哪些成熟的电机，算的还可以。
所以建议你只参考RMxprt的结果，但是不要盲目相信他，要想准确计算，还是建议有限元仿真

李东明

hahafu 发表于 2018-2-27 08:23
关于第二个问题，可以通过两种途径求出，注意此时电机是静止的，给定子绕组通交流电，各个绕组就会产生随 ...

您好，电压采用您说的第二种方法计算出来了，这里电流不太清楚