同步电机的功角特性与矩角特性

标准答案

关于一楼中提到的第2个问题-----静态稳定问题，每一本电机学上都有分析，我就不在此赘述了，不太清楚或忘了的亲们可先看看电机学有关这部分内容，看看用同样的分析方法是不是得出矩角超过90°也会静态失稳。

欧阳庆

是啊，标兄。我看到一个外文资料上讲，gamma角叫做Torque Angle ,即转矩角，是否所说的矩角？ 很明显，电压与电流的相角差就是功率因数角，电压与反电势的夹角就是功率角（功角）。只是我见到的这个gamma角，与老兄所说的角度是90Deg-gamma，即正弦和余弦之别。

标准答案

我知道欧阳大侠是夏加宽教授的同班同学，那本书就是他写的，能否把我的那四个疑问原封不动地请教一下夏教授？谢谢！

S_Z

个人理解其实李版主这些个问题的一个核心问题 ，就是 “对于采用了矢量控制的 调速式永磁同步电动机，是否存在静态稳定问题？”
至于这个问题 ，有一大堆的末节的正名问题 ，大家都写了好多  ，我先冒昧的总结一下，省的后续的讨论出了偏差 。

转矩角：就是空载感应电动势和电流的夹角 ，谁超前谁为正，看选的是发电机惯例还是电动机的  。这个在电机教材了 ，也叫做内功率因数角。有的书有叫矩角 ，控制角。
功角：就是空载感应电动势和电压的夹角。
功率因数角：就是电压与电流的夹角 。

这三个角度可以互相转换  ，还看不同的正方向定义 ，一般是  功角=内功率因数角+转矩角

因为不同教材、资料、软件李默认规定的正方向都不一样  。很多时候大家推公式经常出的偏差 。但这都不是问题的核心  。我觉得大家就讨论一下。

对于采用了矢量控制的 调速式永磁同步电动机，是否存在静态稳定问题，是否会“失步”，若会失步，那会咋失步？  还有一个拓展问题 ，因为同步电机的最大转矩倍数这个概念也是基于静稳定这个概念拓展的 ，那么对于矢量控制的 调速式永磁同步电动机，在电压进入满压段了 ，是否还有最大转矩倍数这个概念吗？

欧阳庆

标兄，稳定性的问题，可以来讨论，从电机本体来看，当功角或矩角大于90度以后，确实是存在稳定性问题，这不容置疑。但现在的控制理论发展使得电机基本不出现那样的问题，原因是现在采用矢量控制技术，将交流电机（异步，同步永磁）当着直流电机来控制，直流电机自然不存在运行稳定性的问题了。

limengde2001

理解这两个角度与转矩的关系，不能忽略了前提条件。
1.矩角特性曲线（攻角与转矩关系，参见唐书p173）：
前提是输入电压恒定，即恒定电压源激励，恒定转速运行，电磁转矩永磁转矩与其的正弦关系离不开这个前提，详见公式中第一项。
因此，这个特性曲线对异步起动永磁同步电机这样的恒压恒速运行电机非常重要。

2.电流超前角特性曲线（电流与反电势夹角与转矩的关系）：
分析前提已经不固定输入电压，是电流源激励，相反电压随着转速/转矩都在变化，根据电压平衡方程计算。
因此，这个特性曲线对于调速永磁同步电机很重要，而异步起动电机都不看这个曲线。

所以这两个曲线说的不是一回事，自然也就不存在矛不矛盾的问题，前面四个问题也就好理解了

标准答案

limengde2001 发表于 2017-4-5 11:30
理解这两个角度与转矩的关系，不能忽略了前提条件。
1.矩角特性曲线（攻角与转矩关系，参见唐书p173）：
...

真正说到点子上了！希望继续解惑，洗耳恭听！

小淘气wxd

顶帖。。。。。。

zdf0145

各位大侠，这个问题没有后续讨论了吗？不知道李老师后来弄明白了吗？很想看到结论。

海水

反电势与端电压的夹角，电流矢量与永磁磁链矢量的夹角，都定义为距角/功角，因为转矩通过这两个角度表现形式相同

一轮明月

好贴~顶一下~最近在看电机控制，很有启发！

一只会飞的猪

我理解的26楼就是电励磁同步电机是三相电压源供电，永磁同步电机则是用变频器，后者电压的有效值一直在变化

Xander_zHR8h

我就试试能不能回答

Xander_zHR8h

先回答第一个问题
功角：功角指的是电压与反电势的超前角。
矩角：转子直轴与定子电流矢量的夹角（换句话说叫两个磁链的夹角）叫转矩角。
那为什么理解上两者不一样呢？
①从时间上看，功率角θ为定子感应电势与定子电压的夹角；②从空间上看，功率角θ为转子励磁磁势和气隙合成磁势之间的夹角。
其中， 反电势是由转子励磁磁势在定子绕组中感应的电压，而电压可近似看作是由气隙合成磁势在定子绕组中的感应电压。

Xander_zHR8h

回答第二个问题

Xander_zHR8h

再来回答第三个问题

Xander_zHR8h

4 对凸极同步电机，由于交直轴电抗不同会出现磁阻转矩，功角特性中说磁阻转矩与2倍功角的正弦成正比，矩角特性中说磁阻转矩与2倍矩角的正弦成正比，到底哪个说的对？还是都对，只是理解问题？
答：两个公式都是对的，本质上两个角度是一致的。

Xander_zHR8h

S_Z 发表于 2017-3-31 23:54
个人理解其实李版主这些个问题的一个核心问题 ，就是 “对于采用了矢量控制的 调速式永磁同步电动机，是否 ...

矩角和内功率因数角还是不一样的定义吧

18201975434

Nephology 发表于 2017-2-16 20:34
李老师说的矩角我查了电机学和永磁体电机都还是没看到这个叫法。  我通过您对这个矩角的解释是“指转子直轴 ...

请问一下，你这个是哪本书？

十二飞帝

海水 发表于 2018-12-15 22:46
反电势与端电压的夹角，电流矢量与永磁磁链矢量的夹角，都定义为距角/功角，因为转矩通过这两个角度表现形 ...

一直寻找合成磁场和永磁磁场的角度，柳暗花明啊！
感谢！！！