永磁同步电机功角特性讨论

十二飞帝

讨论对永磁同步电机功角特性的不同理解！

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功角特性公式Tem=m*p[E0*U*sinθ/(ω*Xd)]+m*p[(U^2/2ω)(1/Xq-1/Xd)sin2θ]，
一些文献认为第一项是永磁转矩，第二项是磁阻转矩。

十二飞帝

十二飞帝 发表于 2022-2-11 10:09
功角特性公式Tem=m*p[E0*U*sinθ/(ω*Xd)]+m*p[(U^2/2ω)(1/Xq-1/Xd)sin2θ]，
一些文献认为第一项是永磁 ...

我认为，功角特性中，第一项没有实际物理意义，不是永磁转矩，第二项也不是磁阻转矩。

17625490497

十二飞帝 发表于 2022-02-11 10:19
我认为，功角特性中，第一项没有实际物理意义，不是永磁转矩，第二项也不是磁阻转矩。

这个问题论坛的付老师和李老师在西莫电机论坛公众号上有一篇《电机设计常见问题解答专题（三）——功率角、转矩角和内功率因数角》总结的非常好，可以参考一下。

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十二飞帝

功角特性公式Tem=m*p[E0*U*sinθ/(ω*Xd)]+m*p[(U^2/2ω)(1/Xq-1/Xd)sin2θ]中，
其中U*sinθ=Iq*Xq                           
U*cosθ=E0+Id*Xd                        
E0=ψf*ω
由以上，功角特性公式变换为：
Tem=p[Iq*ψf*Lq/Ld]＋p[Iq*Id*(Ld－Lq)+ψf*Iq－Iq*ψf*Lq/Ld]
对比矩角特性公式
Tem=p[ψf*Iq]+p[Iq*Id*(Ld－Lq)]，
显然功角特性的第一项、第二项与矩角特性的第一项、第二项不同，而矩角特性公式的第一项是永磁转矩，第二项是磁阻转矩。由此看来，功角特性公式的第一项则不是永磁转矩，第二项不是磁阻转矩。

十二飞帝

为了让更多同行们了解我讨论的是那部分的内容，特把书的截图发在这里，我持不同观点的即红线部分。

                               
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十二飞帝

17625490497 发表于 2022-2-11 10:44
这个问题论坛的付老师和李老师在西莫电机论坛公众号上有一篇《电机设计常见问题解答专题（三）——功率角 ...

学习了你推荐的文章：《电机设计常见问题解答专题（三）——功率角、转矩角和内功率因数角》。
文章有力的反驳了我的观点！该文章认为，功角特性第一项是合成磁场和永磁磁场作用产生的永磁转矩，第二项是合成磁场产生的磁阻转矩！

17625490497

十二飞帝 发表于 2022-02-25 22:07
学习了你推荐的文章：《电机设计常见问题解答专题（三）——功率角、转矩角和内功率因数角》。
文章有力的反驳了我的观点！该文章认为，功角特性第一项是合成磁场和永磁磁场作用产生的永磁转矩，第二项是合成磁场产生的磁阻转矩！

是的，从功角特性和矩角特性两个公式分析的，之前看唐院士的书也不清楚为什么转矩有这两种表达方式 看着付老师和李老师的文章就明白了

                               
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十二飞帝

第2个问题：Tpm=ψf×iq=ψf×ψq/Lq=ψf×（ψq+ψf+idLd）/Lq，ψq+ψf+idLd是合成磁场，那合成磁场与永磁磁场相互作用产生的转矩和电枢磁场和永磁磁场产生的转矩是相等的，公众号文章推导出不相等，这是为何呢？

十二飞帝

17625490497 发表于 2022-2-25 23:25
是的，从功角特性和矩角特性两个公式分析的，之前看唐院士的书也不清楚为什么转矩有这两种表达方式 看着 ...

对于公众号这篇文章，我还是有几个问题。文章认为气隙合成磁场和永磁磁场产生的转矩为Tpm=ψq.If=ψf.Iq.Lq/Ld，是功角特性公式的第一项。是不等于电枢磁场和永磁磁场产生的转矩的，即矩角特性公式第一项。
那么第1个问题是：气隙合成磁场是永磁磁场+d轴电流产生的磁场+q轴电流产生的磁场的合成，那么气隙合成磁场和永磁磁场作用的力就是以上三个磁场分别和永磁磁场作用产生的转矩的和。而永磁磁场和d轴电流磁场与永磁磁场产生的转矩都是0，所以合成磁场和永磁磁场作用产生的转矩就等于q轴电流磁场和永磁磁场产生的转矩，即电枢磁场和永磁磁场相互作用产生的转矩。公众号文章推导的是两者不相等，这是为何呢？

十二飞帝

第3个问题：公章号文章中，公式3和公式4都默认了ψf=IfxLd，这个If是等效到了定子d轴上，等效到了d轴上，If的作用其实就是用来产生ψf的，即励磁电流，然而公式3和公式4都将其同时作为了转矩电流，这样是否有将If重复使用之嫌？

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17625490497

十二飞帝 发表于 2022-02-28 18:23
本帖最后由 十二飞帝 于 2022-2-28 20:07 编辑

第3个问题：公章号文章中，公式3和公式4都默认了ψf=IfxLd，这个If是等效到了定子d轴上，等效到了d轴上，If的作用其实就是用来产生ψf的，即励磁电流，然而公式3和公式4都将其同时作为了转矩电流，这样是否有将If重复使用之嫌？

您好，参考一下李老师的文章《永磁电机（六）》，里面的公式推导和描述我觉得更好理解，并且同时参考唐院士的书一起看。
您提的三个问题我没看懂，感觉您把这个方面的知识点里的参数和逻辑混淆了，您先对照书和李老师的文章再琢磨琢磨，还有什么想法我们再交流。

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十二飞帝

17625490497 发表于 2022-03-01 11:23
您好，参考一下李老师的文章《永磁电机（六）》，里面的公式推导和描述我觉得更好理解，并且同时参考唐院士的书一起看。
您提的三个问题我没看懂，感觉您把这个方面的知识点里的参数和逻辑混淆了，您先对照书和李老师的文章再琢磨琢磨，还有什么想法我们再交流。

唐院士的书第174页还写着功角特性公式的：第一项是永磁气隙磁场与定子电枢反应磁场相互作用产生的基本电磁转矩，又称永磁转矩。
和哈哈老师说的也不一样啊？

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蝴蝶飞走了

十二飞帝 发表于 2022-2-28 18:23
第3个问题：公章号文章中，公式3和公式4都默认了ψf=IfxLd，这个If是等效到了定子d轴上，等效到了d轴上，If ...

是否可以这样理解，矩角公式中，永磁转矩定义为永磁磁链在定子绕组中匝链形成的转矩，而功角公式中，永磁转矩定义为合成磁链在永磁励磁绕组中匝链形成的转矩。但是对于此理解仍然不清晰