异步起动永磁同步电机电枢反应磁场学习心得

清静无为

      近来学习王秀和教授等所作的《异步起动永磁同步电机原理、设计及测试》，被电枢反应磁场分析这节卡住。
      前几天曾经发过一个贴子，贴子发出后才知仿真结果不对，经反复检查仿真过程，原来时空矢量图等没有理解好，都是基础太弱造的祸！经过几个晚上挑灯恶补，并认真多次研究论坛上的精华贴,思路慢慢有点头绪，现再次将结果拿上来，主要是请老师们指点，其次是告诫自己，基础很重要！


    一、空载状态（Im=0），如下图瞬时，转子直轴与A相轴线（红色）重合，此时A相感应电动势过0点上升，当主磁场链过A相绕组90°时，A相感应电动势达到最大，由于感应电动势由主磁场产生，所以感应电动势滞后于主磁场90°电角度。






    二、thet=0°（为仿真方便，内功率因数角ψ用thet代替）,电枢电流与励磁电动势同相位，如下图瞬时，转子直轴与A相轴线重合，电枢反应磁动势轴线与转子交轴（蓝色）重合，起交磁作用。由于主磁场落后于气隙合成磁场，主磁场受到驱动性质，此时输出转矩为正，属于电动机状态。





按照书中所述，当thet=0°，电枢电流与励磁电动势同相位时属于纯交轴状态，电枢反应磁动势轴线恒交于转子交轴，但从上面磁密矢量图看，电枢反应磁动势轴线并非与转子交轴完全重合。我目前分析的原因有可能是内置式交直轴磁阻不相等所致，正在进一步学习并找原因。


    三、thet=-90°，电枢电流滞后励磁电动势90°，如下图瞬时，A相轴线与转子直轴重合(红色)，由于电枢电流滞后励磁电动势90°，当A相电流达到最大时，转子已经转过90°，电枢磁动势磁动势作用于直轴上，属于直轴电枢反应。此时，励磁磁动势与电枢磁动势相位相同（蓝色），起增磁作用。此时有功功率为0，仅输入感性无功功率。






    四、thet=90°,电枢电流超前励磁电动势 90°，电枢反应磁动势与励磁磁动势相位相反，此时气隙合成电动势很小，起去磁作用，此状态无转矩输出。





    五、thet=180°,电枢电流与励磁电动势相位反相,A相电流为负的最大值。如下图瞬时，电枢反应磁动势轴线（蓝色）与A相轴线重合，且方向相同，起交磁作用。此状态输出转矩为负，属于发电机状态。

清静无为

自己更新下：当I1与E0同相位时，电枢反应磁动势的轴线没有完全与转子交轴重合，可以结合相量图分析：



根据相量图d,当I1与E0同相位时，Id=0,Iq=I1的，但我的所用的例子是内置式，由于交直轴磁阻不同，Id≠0，纯交轴状态是不存在的，况且在仿真时设的E0是在理状态下（I=0）,但实事上，电机在不带负载是I也不可能为0。
这段时间公司正在开发这类电机，所以正在加强理论基础的补习，请各位老师指点下。

王阔阔

您好，您上面这个磁势图是怎么仿真出来的？