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[Maxwell] 表贴式永磁同步电机内功率因数角正负的问题

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发表于 2014-6-7 17:23 | 显示全部楼层 |阅读模式

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RMXpert计算出表贴式永磁同步电机内功率因数角为-35度,合理吗?
求高手指教!!!

  ADJUSTABLE-SPEED PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTOR DESIGN

                      File: Setup1.res


     GENERAL DATA

Rated Output Power (kW):        15
Rated Voltage (V):        280
Number of Poles:        8
Frequency (Hz):        100
Frictional Loss (W):        150
Windage Loss (W):        0
Rotor Position:        Inner
Type of Circuit:        Y3
Type of Source:        Sine
Domain:        Frequency
Operating Temperature (C):        75


     STATOR DATA

Number of Stator Slots:        36
Outer Diameter of Stator (mm):          260
Inner Diameter of Stator (mm):          150

Type of Stator Slot:        2
Stator Slot       
            hs0 (mm):          0.8
            hs1 (mm):          0.92
            hs2 (mm):          30
            bs0 (mm):          2.2
            bs1 (mm):          5.4
            bs2 (mm):          10.64
Top Tooth Width (mm):          7.99232
Bottom Tooth Width (mm):          8.0016
Skew Width (Number of Slots):        0.5

Length of Stator Core (mm):          130
Stacking Factor of Stator Core:        0.95
Type of Steel:        DW315_50
Slot Insulation Thickness (mm):          0.3
Layer Insulation Thickness (mm):          0.3
End Length Adjustment (mm):          0
Number of Parallel Branches:        2
Number of Conductors per Slot:        28
Type of Coils:        21
Average Coil Pitch:        4
Number of Wires per Conductor:        7
Wire Diameter (mm):          0.9
Wire Wrap Thickness (mm):          0.08
Slot Area (mm^2):        290.313
Net Slot Area (mm^2):        251.112
Limited Slot Fill Factor (%):        75
Stator Slot Fill Factor (%):        74.9619
Coil Half-Turn Length (mm):          232.245
Wire Resistivity (ohm.mm^2/m):        0.0217


     ROTOR DATA

Minimum Air Gap (mm):          1
Inner Diameter (mm):          60
Length of Rotor (mm):          130
Stacking Factor of Iron Core:        0.95
Type of Steel:        DW315_50
Polar Arc Radius (mm):          74
Mechanical Pole Embrace:        0.8
Electrical Pole Embrace:        0.799309
Max. Thickness of Magnet (mm):          4
Width of Magnet (mm):          45.2389
Type of Magnet:        NdFe38UH
Type of Rotor:        1
Magnetic Shaft:        No


     PERMANENT MAGNET DATA

Residual Flux Density (Tesla):        1.22
Coercive Force (kA/m):        960
Maximum Energy Density (kJ/m^3):        292.8
Relative Recoil Permeability:        1.01133
Demagnetized Flux Density (Tesla):        0
Recoil Residual Flux Density (Tesla):        1.22
Recoil Coercive Force (kA/m):        960

     MATERIAL CONSUMPTION

Armature Wire Density (kg/m^3):          8900
Permanent Magnet Density (kg/m^3):          7650
Armature Core Steel Density (kg/m^3):          7600
Rotor Core Steel Density (kg/m^3):          7600

Armature Copper Weight (kg):          9.27833
Permanent Magnet Weight (kg):          1.43968
Armature Core Steel Weight (kg):          23.437
Rotor Core Steel Weight (kg):          11.7948
Total Net Weight (kg):          45.9498

Armature Core Steel Consumption (kg):          49.8475
Rotor Core Steel Consumption (kg):          15.0745


     STEADY STATE PARAMETERS

Stator Winding Factor:        0.945214
D-Axis Reactive Reactance Xad (ohm):        1.09152
Q-Axis Reactive Reactance Xaq (ohm):        1.09152
D-Axis Reactance X1+Xad (ohm):        1.89188
Q-Axis Reactance X1+Xaq (ohm):        1.89188
Armature Leakage Reactance X1 (ohm):        0.800355
Zero-Sequence Reactance X0 (ohm):        0.625703
Armature Phase Resistance R1 (ohm):        0.0950632
Armature Phase Resistance at 20C (ohm):        0.0781972


     NO-LOAD MAGNETIC DATA

Stator-Teeth Flux Density (Tesla):        1.63017
Stator-Yoke Flux Density (Tesla):        1.13153
Rotor-Yoke Flux Density (Tesla):        0.558221
Air-Gap Flux Density (Tesla):        0.887408
Magnet Flux Density (Tesla):        0.938605

Stator-Teeth By-Pass Factor:        0.00313134
Stator-Yoke By-Pass Factor:        9.11589e-006
Rotor-Yoke By-Pass Factor:        6.42588e-006

Stator-Teeth Ampere Turns (A.T):        119.793
Stator-Yoke Ampere Turns (A.T):        4.24216
Rotor-Yoke Ampere Turns (A.T):        0.781056
Air-Gap Ampere Turns (A.T):        761.224
Magnet Ampere Turns (A.T):        -885.703

Leakage-Flux Factor:        1
Correction Factor for Magnetic
  Circuit Length of Stator Yoke:        0.579249
Correction Factor for Magnetic
  Circuit Length of Rotor Yoke:        0.733564

No-Load Line Current (A):        13.0817
No-Load Input Power (W):        331.03
Cogging Torque (N.m):        8.07589e-011


     FULL-LOAD DATA

Maximum Line Induced Voltage (V):        459.61
Root-Mean-Square Line Current (A):        33.2338
Root-Mean-Square Phase Current (A):        33.2338
Armature Thermal Load (A^2/mm^3):        132.629
Specific Electric Loading (A/mm):        35.5436
Armature Current Density (A/mm^2):        3.73145
Frictional and Windage Loss (W):        150
Iron-Core Loss (W):        131.44
Armature Copper Loss (W):        314.982
Total Loss (W):        596.422
Output Power (W):        15005.1
Input Power (W):        15601.5
Efficiency (%):        96.1772

Power Factor:        0.959875
IPF Angle (degree):        -35.1373
NOTE: IPF Angle is Internal Power Factor Angle.

Synchronous Speed (rpm):        1500
Rated Torque (N.m):        95.5255
Torque Angle (degree):        18.8515

Maximum Output Power (W):        45524.8
Torque Constant KT (Nm/A):        0


     WINDING ARRANGEMENT

The 3-phase, 2-layer winding can be arranged in 9 slots as below:

AAZBBXCCY


Angle per slot (elec. degrees):        40
Phase-A axis (elec. degrees):        100
First slot center (elec. degrees):        0



     TRANSIENT FEA INPUT DATA

For Armature Winding:
  Number of Turns:        168
  Parallel Branches:        2
  Terminal Resistance (ohm):        0.0950632
  End Leakage Inductance (H):        0.000120286
2D Equivalent Value:
  Equivalent Model Depth (mm):        130
  Equivalent Stator Stacking Factor:        0.95
  Equivalent Rotor Stacking Factor:        0.95
  Equivalent Br (Tesla):        1.22
  Equivalent Hc (kA/m):        960
Estimated Rotor Inertial Moment (kg m^2):        0.0477622
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发表于 2014-7-3 08:11 | 显示全部楼层
请问楼主你用的是什么版本的Rmxprt软件?我们现在使用的V16版本都没有 Power Factor,IPF Angle (degree) 这两个选项。
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发表于 2014-7-3 08:15 | 显示全部楼层
你这个算例中最大反电势有459V,则反电势有效值大概有330V左右,而你给的施加电压只有278V,太小了,起码是反电势/(0.92--0.96)才是施加电压。
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发表于 2014-7-19 10:24 | 显示全部楼层
chenwenmin 发表于 2014-7-3 08:15
你这个算例中最大反电势有459V,则反电势有效值大概有330V左右,而你给的施加电压只有278V,太小了,起码是 ...

你做的是什么电机?
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发表于 2014-7-21 09:48 | 显示全部楼层
kt266a 发表于 2014-7-19 10:24
你做的是什么电机?

大功率调速永磁同步电机
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[LV.4]偶尔看看III

发表于 2014-8-1 20:40 | 显示全部楼层
有人知道內功率因數角的定義嗎?
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发表于 2014-8-5 15:23 | 显示全部楼层
路过!了解一下{:soso_e100:}
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发表于 2014-8-16 20:03 | 显示全部楼层
{:soso_e100:}学习了
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发表于 2014-9-6 16:32 | 显示全部楼层
反电势大于输入端电压
  根据电机矢量图查找一下电压与反电势的夹角;电压与电流的夹角就知道了
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发表于 2014-9-30 10:55 | 显示全部楼层
路过学习一下了{:soso_e100:}
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[LV.4]偶尔看看III

发表于 2014-9-30 15:14 | 显示全部楼层
反电势太大了,需要调整参数调低反电势
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发表于 2015-1-31 17:17 | 显示全部楼层
学习了,谢谢{:soso_e100:}
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发表于 2015-3-16 15:55 | 显示全部楼层
用RM计算出来的好像不太准确啊     请问你知道怎么用2D计算吗
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发表于 2015-10-26 15:09 | 显示全部楼层
学习了,我也有一样的问题,V16版本中怎么没有功率因数和转角这一项呢?
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发表于 2015-10-29 11:20 | 显示全部楼层
chenwenmin 发表于 2014-7-3 08:11
请问楼主你用的是什么版本的Rmxprt软件?我们现在使用的V16版本都没有 Power Factor,IPF Angle (degree)  ...

怎么可能没有?V16有功率因子啊
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发表于 2015-11-4 13:37 | 显示全部楼层
刚刚了解电磁,学习一下
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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2015-11-4 20:18 | 显示全部楼层
反电动势一般设计成小于U,如果大于U,那么电机成本高,并且运行于容性功率因数状态
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 楼主| 发表于 2016-3-31 08:24 | 显示全部楼层
在设置时
Type of Source:        Sine
Domain:        Frequency
就看得到IPF等
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发表于 2016-7-25 23:40 | 显示全部楼层
当内功率因数角为负数时,表示定子电流滞后反电势35度,此时的定子直轴电枢电流起增磁作用,使得反电势增大。同时,你的RM路算程序中已经体现了确实反电势过大,所以内功率因数角取-35度是不合理的。
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发表于 2016-9-27 20:41 | 显示全部楼层
rm里面,IPF角为负值时,代表电机运行于去磁状态,也就是id是负的
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