关于调速永磁同步电机的功角/转矩角确定

squall0629 · 发表于 2014-11-4 17:39

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本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:21 编辑

想问一下前辈，调速永磁同步电动机的转矩角一般设计在多少？
我是这么想的，以表贴式永磁体的电机为例，这类电机基本上都采用id=0控制，也就是令转矩角始终为90度，即定子合成磁场与转子磁场正交，然后调节iq从而调节转矩，那么在设计电机时，是不是应该令转矩角为90度，在这种情况下核算电机的额定参数，比如额定电流，这样额定电流是最小的，电机效率也高，但是问题来了，唐老师的《现代永磁电机》里的关于调速永磁同步电动机的设计一章却没有提到这个问题，而且现有的调速永磁电机的设计程序也没有考虑到这个问题，依然是延续异步起动永磁电机的算例，所以我现在不知道是不是我自己想错了，请前辈指点一下谜经，谢谢！
补充内容 (2014-12-2 14:33):
现在明白了，唐老师《现代永磁电机》书上转矩角和《现代电机控制技术》里的转矩角不是一个概念，前者指的是电压向量超前反电势的角度，后者指的是电流矢量和永磁体励磁磁场之间的夹角，虽然都叫转矩角，但是分析角度不同，因此推导出来的角度不是同一个东西。

补充内容 (2016-11-18 21:34):
唐老师书上转矩角或功角的概念是从异步起动永磁同步电动机设计角度引出的，书上的矩角特性曲线，是固定端电压幅值不变的情况下，电磁转矩随电压超前空载反电势的角度（也就是转矩角或功角）变化的曲线，这与异步...

leepeter · 发表于 2014-11-17 21:29

本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:21 编辑

这其实就是矩角特性，在不考虑弱磁扩速情况下，表贴式由于没有磁阻转矩，通常id=0，对于ld不等于lq的结构，可以通过计算矩角特性求转矩角。

xiaomutongzhang · 发表于 2014-11-20 13:20

本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:21 编辑

研究中，高人多回答！1好让新人学习哈！！

651246878 · 发表于 2014-11-29 08:46

本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:21 编辑

你说的这个是从控制角度来看的，Id为0来控制是为了让驱动器达到最好的工作状态；你的电机用开环控制一样也可以，电机自己的功角多少借用唐任远老师书上的内容做参考，综合而言好的控制器匹配好的电机，输出好的效率。

squall0629 · 发表于 2014-12-2 13:40

本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:21 编辑

你说的这个是从控制角度来看的，Id为0来控制是为了让驱动器达到最好的工作状态；你的电机用开环控制一样也 ...[/quote]
多谢前辈指点，看了你的回复，又仔细看了一遍书，发现原来的理解完全错了，id=0时，功角不是90度

forlink · 发表于 2014-12-3 21:04

本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:21 编辑

楼主还是好好看看书吧，id=0功角肯定不等于90度

squall0629 · 发表于 2014-12-8 08:14

本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:21 编辑

楼主还是好好看看书吧，id=0功角肯定不等于90度[/quote]
的确如此，还需要多多学习

lucky_cheng · 发表于 2015-5-4 20:00

我觉得楼主提了一个很好、也很专业的问题。
事实上，功角和功角曲线的概念是从电机本体设计的角度提出来的，它涉及到过载倍数的问题，而楼主说的“id=0控制”的"转矩角"是从控制的角度而言，同样类似的曲线，但它是假定电流矢量幅值不变的情况下，转矩随电流矢量与永磁体磁场的夹角的变化情况。在“id=0控制”的情况下，电流矢量与转子磁场的夹角为90度，及电流矢量与反电势矢量E0同轴，这时，随着电流的变化，电机的功角（即V与E0的夹角）是变化的，电流增大，功角增大，当功角增大到接近90度时，电流再增大，功角也基本不会变，因为这时磁场饱和了。所以说，楼主说的两个“转矩角”也是可以统一起来的。
说得不对的地方欢迎指正！

live家 · 发表于 2015-5-18 10:37

lucky_cheng 发表于 2015-5-4 20:00
我觉得楼主提了一个很好、也很专业的问题。
事实上，功角和功角曲线的概念是从电机本体设计的角度提出来的 ...

觉得磁场饱和这句话没有依据，id=0控制且不考虑逆变器限制，功角最大只能到90度，可以从向量图上看出

lucky_cheng · 发表于 2015-6-22 16:06

觉得磁场饱和这句话没有依据，id=0控制且不考虑逆变器限制，功角最大只能到90度，可以从向量图上看出

请问此时攻角最大能到90度吗？

电机1988 · 发表于 2015-8-3 10:09

稍后学习，先存下位置

思秦画意 · 发表于 2015-11-5 15:22

看来要把唐老师的书认真学一遍才能入门啊

yuanyehit · 发表于 2015-11-10 10:22

lucky_cheng 发表于 2015-5-4 20:00
我觉得楼主提了一个很好、也很专业的问题。
事实上，功角和功角曲线的概念是从电机本体设计的角度提出来的 ...

你好，看了你的评论，不理解为什么功角会随着电流的变化而变化？如果Id=0的话，内功率因数角为0，那么功角就是功率因数角，按你的说法，电流增大到磁饱和后功角会接近90度，也就是功率因数会非常小？烦请解释。

lucky_cheng · 发表于 2015-11-17 16:09

yuanyehit 发表于 2015-11-10 10:22
你好，看了你的评论，不理解为什么功角会随着电流的变化而变化？如果Id=0的话，内功率因数角为0，那么功 ...

你好，Id=0是功角即功率因数角，此时随着电流增大，电枢电抗电压iq*Lq*ω(及功率因数角的对角边)会增大，也即功率因数角增大，接近饱和时变化趋势更快。我是这么理解的，欢迎讨论！

xjhjq · 发表于 2015-12-3 13:22

lucky_cheng 发表于 2015-11-17 16:09
你好，Id=0是功角即功率因数角，此时随着电流增大，电枢电抗电压iq*Lq*ω(及功率因数角的对角边)会增大， ...

但是同时也要考虑id=0控制时，i增大，e+i*r也会变大的！

254339861 · 发表于 2015-12-5 11:51

其实这是概念上的问题。
首先对于电动机而言：功率角=功率因数角+内功率因数角
功率因数角是电机本身的特性。功率因数角是电压和电流的相位角，驱动改变不了。驱动只能改变反电势和电流的相位角。
当ID=0是，这是驱动的事，其实是内功率因数角=0.所以这时候功率角等于功率因数角。

小北斗 · 发表于 2016-4-23 14:45

研究中，高人多回答！新人学习中

！

1293433 · 发表于 2016-4-25 23:14

也遇到这样的问题，学习了

李晓倩 · 发表于 2016-4-26 10:12

谢谢这么多的好心人解答

samuelrzg22 · 发表于 2016-8-29 08:31

forlink 发表于 2014-12-3 21:04
楼主还是好好看看书吧，id=0功角肯定不等于90度

这个要看怎么定义转矩角了吧！如果按照唐老师的现代永磁电机书上说的，转矩角是端电压与空载反电势之间的夹角，则转矩角不是90，如果按照定转子磁链来定义转矩角，那就是90吧？这个转矩角我看到这两个版本，还是坚持唐老师的版本!如理解有误，请师兄指点！

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