IPMSM特性分析小程序

laplace

这是我学习IPMSM时候用MATLAB编的一个小程序。根据Ld, Lq, phi,额定电压电流等，画电机的特性，如转距，电流, 电压等等。适用于学习永磁同步电机刚刚起步的同学。大家在了解这个程序后，也可以自己加入一些程序段，来实现例如功率因数，效率等的计算。
程序用的公式，可以参见Morimoto（武田次洋）教授的书或者论文。
使用方法，在MATLAB中，运行程序，首先会看到提示，输入最大速度，单位是rpm。
然后会有提示，用那个control mode。 mode I是指电流轨迹保持最大电流仿真，mode II是指电流轨迹首先沿着最大电流，为了保持恒转距，在某点处延maximum torque per flux linkage轨迹。

laplace

IPMSM.rar (1.11 KB, 下载次数: 138)

2010-4-18 15:39 上传

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IPMSM

zhyulong29

非常感谢楼主的贡献！！
不过，如果交直轴电感不知道的话，就没有办法使用了。有点遗憾

zjh8112

谢谢楼主分享！

laplace

回复 3# zhyulong29
IPMSM的Ld和Lq是非常重要的参数。我想你问这个问题也是情有苦衷。确实，这两个参数也是最难求得的。除了利用JMAG或者Maxwell 的相应功能外。我认为，初期设计的时候，可以利用分析法（参看美国Thomas M. Jahns教授的论文），或者用能量法的有限元来分析。能量法有限元我比较推荐。因为利用分析方法的结果精确度实在低。
能量法就是利用W=(1/2)*L*I^2这个公式。分别对IPMSM施加d轴或者q轴的电流。此时，如果用商用有限元程序，可以在定义永磁铁的时候，使其的磁密为0，但是保持磁导率。当然，有自己的有限元时，就可以用更高级的方法了（很多论文提及这里不赘述了）。
另外，注意，在施加d轴电流时，电机的转子的永磁铁要正对A相的中心。施加q轴电流时，电机的永磁铁极间要正对A相的中心。计算后，会得到场能量，这个能量就是电感存储的能量。
这个方法的不足主要有两点，首先，它磁场的忽略了空间谐波分量。其次，也就是最重要的一点就是永磁铁的磁密对铁心BH的工作点的影响是非常大的。并导致局部的饱和。这个问题，在关闭永磁铁时候是不可能考虑到的。解决的方法就涉及了一种叫fozen permeability的电感计算方法。很遗憾的就是，利用商用软件，我们不可能实现这种方法。

zhyulong29

回复5楼：
我现在就是使用JMAG。我计算出Ld，Lq后，发现是相等的。我的转子结构是嵌入式，为什么就变成隐极机了呢？不明白，望指点。

zhyulong29

laplace:可否找时间给你聊一下，感觉你的水平很高
急盼

zhyulong29

补充：我的QQ：624599973

laplace

回复 6# zhyulong29
说实话，我们有自己的软件，所以我只是知道JMAG能够算LD,LQ。但是，还真没用过。
因为没见过你的模型，所以不好妄下结论。有一种可能性是我遇到过的，就是你的模型过渡的饱和了。如果你只是随便建一个模型学习用，这是很容易发生的。当然，实际的合理的模型就另当别论了。
还有就是对于IPMSM,即使是所谓的合理模型，在MTPA控制区间，由于过大的电流形成的饱和，Ld, Lq也会相等，甚至Ld会大于Lq。这就是因为Ld和Lq两个电感其实之间有个互感，英文叫cross-magnetization。他们有共同的磁路，加之等方性的铁心材质，一旦q轴的电流过大而饱和的话，d轴也受影响。整个转子的磁额饱和后，突极比消失。

conejone

感谢楼主分享了

梦想在望

回复 9# laplace
   高手解答的很好。谈下我的观点：1. 此程序的DQ电感好像是定值，而实际上电感随电流变化的，2.我用ansoft 算过DQ电感，在一定区间内较准确，在其他区间内就差别很大了，所以找到了另一种方法，有空跟高手探讨。

dspmotor

d轴q轴电流饱和，PI调不准

peng99

学习到了
谢谢大神分享

robin林

有什么方法可以计算LD和LQ吗

yeliangb

感谢楼主分享了

BY_CH1

很惊喜，才看到！！！！！！

自由落体猫

梦想在望 发表于 2012-7-2 10:27
回复 9# laplace
   高手解答的很好。谈下我的观点：1. 此程序的DQ电感好像是定值，而实际上电感随电流变 ...

请问ansoft怎样计算d/q轴电感呢？能否指导一下

BY_CH1

楼主，请问Morimoto（武田次洋）教授的书或论文哪里下载？

tan0225

小程序不错，对设计好的产品，做一个验证对比是可行的，支持一下

smile941

非常感谢楼主的贡献！！