《永磁電機(jī)永磁同步電機(jī)復(fù)習(xí)過(guò)程》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《永磁電機(jī)永磁同步電機(jī)復(fù)習(xí)過(guò)程（65頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、永磁電機(jī)永磁同步電機(jī)l1.概述A .稀土永磁同步電機(jī)與電磁式同步電機(jī)的比較: (1)稀土永磁同步電機(jī)無(wú)需電流勵(lì)磁，不設(shè)電刷和滑環(huán)，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，可靠性高。(2)轉(zhuǎn)子上無(wú)勵(lì)磁損耗，無(wú)電刷和滑環(huán)之間的摩擦損耗和接觸電損耗。因此效率比電磁式同步電機(jī)要高，并且其功率因數(shù)可設(shè)計(jì)在1附近。(3)稀土永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)多樣，結(jié)構(gòu)靈活，不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)往往帶來(lái)自身性能上的特點(diǎn)，因而稀土永磁同步電機(jī)可根據(jù)使用需要選擇不同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式。 (4)稀土永磁同步電機(jī)在一定功率范圍內(nèi)，比電磁式同步電機(jī)具有更小的體積和重量。第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l1.概述B .稀土永磁同步電機(jī)與鼠籠異步電機(jī)比較:1
2、高效節(jié)能無(wú)滑差，轉(zhuǎn)子上無(wú)基波鐵銅損耗；轉(zhuǎn)子永磁體勵(lì)磁，功率因數(shù)可達(dá)1，節(jié)約了無(wú)功功率，另一方面也使定子電流下降，定子銅損減少，效率提高；極弧系數(shù)一般大于異步電機(jī)的極弧系數(shù)，當(dāng)電源電壓和定子結(jié)構(gòu)一定時(shí)，其平均磁密較異步電機(jī)小，鐵損耗?。幌⊥劣来磐诫姍C(jī)的雜散損耗，一般認(rèn)為由于其永磁體磁場(chǎng)的非正弦性增加了雜散損耗，但另一方面，稀土水磁同步電動(dòng)機(jī)較大的氣隙降低了雜散損耗。第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l1.概述B .稀土永磁同步電機(jī)與鼠籠異步電機(jī)比較:2體積小、重量輕、功率密度高從電磁負(fù)荷角度分析：其計(jì)算極弧系數(shù)較異步電機(jī)大，在電負(fù)荷A和氣隙磁密B相同的條件下體積、重量減小。從熱負(fù)荷角度分析，
3、由于其效率高，發(fā)熱少，A、B可適當(dāng)提高，使電機(jī)有效體積減小。由于稀土水磁同步電動(dòng)機(jī)體積小、重量輕、功率密度高，使其十分適應(yīng)航空航天等軍工領(lǐng)域的應(yīng)用。第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l1.概述B .稀土永磁同步電機(jī)與鼠籠異步電機(jī)比較: 3調(diào)速性能優(yōu)轉(zhuǎn)速與頻率嚴(yán)格成正比這一特點(diǎn)非常適合于轉(zhuǎn)速恒定和精確同步的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。4. 不足稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)與異步電機(jī)相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、起動(dòng)困難。單相稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展目前還不很成熟。第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l1.概述C .稀土永磁同步電機(jī)與永磁無(wú)刷直流電機(jī)比較：是從兩個(gè)不同類(lèi)型電機(jī)的基礎(chǔ)上永磁化后形成的1.結(jié)構(gòu)形式基本相同，繞組略有
4、差異2.轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大大減小，更適合高精度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3.控制方式（策略）更加復(fù)雜，控制器成本更高4.需要任意轉(zhuǎn)子角度的位置傳感器，精度高5.功率密度略小6. 一種更精密的電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l2.基本結(jié)構(gòu)形式第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l2.基本結(jié)構(gòu)形式第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l2.基本結(jié)構(gòu)形式第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l2.基本結(jié)構(gòu)形式第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l2.基本結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)形式選擇的原則：第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l2.基本結(jié)構(gòu)形式第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l3.永磁同步電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的主要系數(shù)3.1
5、計(jì)算極弧系數(shù)：通常永磁電機(jī)空載氣隙磁場(chǎng)是帶諧波的平頂波，而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換算是以基波磁場(chǎng)為基礎(chǔ)進(jìn)行的。所以計(jì)算極弧系數(shù)的準(zhǔn)確性會(huì)直接影響磁場(chǎng)基波大小計(jì)算極弧系數(shù)與轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)密切相關(guān)第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l3.永磁同步電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的主要系數(shù)3.1 計(jì)算極弧系數(shù)：第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)計(jì)算極弧系數(shù)：永磁體跨過(guò)的定、轉(zhuǎn)子槽數(shù)l3.永磁同步電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的主要系數(shù)3.1 計(jì)算極弧系數(shù)：第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)計(jì)算極弧系數(shù)：磁極的極弧長(zhǎng)度l3.永磁同步電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的主要系數(shù)3.2 空載氣隙磁密的波形系數(shù)：第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l3.永磁同步電機(jī)氣隙磁
6、場(chǎng)的主要系數(shù)3.3 電樞反應(yīng)磁密波形系數(shù)：定義：Dq軸電樞反應(yīng)產(chǎn)生的氣隙磁場(chǎng)基波磁密與磁密最大值之比：第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l3.永磁同步電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的主要系數(shù)3.3 電樞反應(yīng)磁密波形系數(shù)：第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l3.永磁同步電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的主要系數(shù)3.4 電樞反應(yīng)系數(shù)：第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l4.永磁同步電機(jī)電樞反應(yīng)和電樞反應(yīng)電抗永磁同步電機(jī)電樞反應(yīng)與電勵(lì)磁同步機(jī)類(lèi)似但由于dq軸磁阻不同引起電抗也不同第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l4.永磁同步電機(jī)電樞反應(yīng)和電樞反應(yīng)電抗第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l4.永磁同步電機(jī)電樞反應(yīng)和電樞反應(yīng)電抗第
7、四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l4.永磁同步電機(jī)電樞反應(yīng)和電樞反應(yīng)電抗第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l5.永磁同步電機(jī)的感應(yīng)電勢(shì)第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l5.永磁同步電機(jī)的感應(yīng)電勢(shì)第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l6.永磁同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)電磁關(guān)系-電壓方程 正弦波永磁同步電動(dòng)機(jī)與電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)有著相似的內(nèi)部電磁關(guān)系，故可采用雙反應(yīng)理論來(lái)研究。注意采用電動(dòng)機(jī)慣例來(lái)規(guī)定正方向，以凸極機(jī)為例：qqddaqqaddaqqaddXI jXI jr IEXXI jXXI jr IEXI jXI jXI jr IEU101110110)()(第四
8、講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l6.永磁同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)電磁關(guān)系-向量圖1aqqaddXI jXI jXI jr IEU110 I 超前E為正；U超前E為正；I 滯后U為正第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l6.永磁同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)電磁關(guān)系-向量圖1第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l6.永磁同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)電磁關(guān)系l由向量圖可以看出各量的關(guān)系：qIUdIqqXI jaRIddXI j0EI第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l6.永磁同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)電磁關(guān)系-電磁功率第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l6.永磁同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)電磁關(guān)系-電磁功率第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l6.永磁同步
9、電機(jī)的穩(wěn)態(tài)電磁關(guān)系-電磁功率第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l6.永磁同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)電磁關(guān)系-電磁功率第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l6.永磁同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)電磁關(guān)系-電磁功率第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l6.永磁同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)電磁關(guān)系-電磁功率第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l6.永磁同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)電磁關(guān)系-無(wú)功調(diào)節(jié)和V形曲線(xiàn)第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l無(wú)功調(diào)節(jié)和V形曲線(xiàn)1.當(dāng)U不變時(shí)的無(wú)功調(diào)節(jié)（有功不變）第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l無(wú)功調(diào)節(jié)和V形曲線(xiàn)2.當(dāng)E0不變時(shí)的無(wú)功調(diào)節(jié)（有功不變）第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l7 永磁同步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)
10、模型qdqqdqddi rdtdui rdtdu11 為建立正弦波永磁同步電動(dòng)機(jī)的d、q軸數(shù)學(xué)模型（同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系） 1)忽略電動(dòng)機(jī)鐵心的飽和； 2)不計(jì)電動(dòng)機(jī)中的渦流和磁滯損耗； 3)電動(dòng)機(jī)的電流為對(duì)稱(chēng)的三相正弦波電流。由此可以得到如下的電壓、磁鐵、電磁轉(zhuǎn)短相機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程(式中各量為瞬態(tài)值)：電壓方程：qqqfddfmddddiLiLiLiL磁鏈方程：第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l7 永磁同步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型)()(qdqdqfqdqdqfmddqqdemiiLLipiiLLiiLpiipT電磁轉(zhuǎn)矩：第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l7 永磁同步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型qdqqdqd
11、di rdtdui rdtdu11動(dòng)態(tài)模型的穩(wěn)態(tài)形式：qfddqdqqdi riLui riLu11)()(qdqdqfqdqdqfmddqqdemiiLLipiiLLiiLpiipT)()(0qdqdqqdqdqfemiiXXiepiiLLipT)(0qdqdqememiiXXiepTP第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l8 永磁同步電機(jī)的矢量控制-矢量控制原理電磁轉(zhuǎn)矩的形式為：電磁轉(zhuǎn)矩的形式為：對(duì)于隱極機(jī)，如控制對(duì)于隱極機(jī)，如控制iq，可與直流機(jī)通過(guò)，可與直流機(jī)通過(guò)Ia控制轉(zhuǎn)矩類(lèi)似；控制轉(zhuǎn)矩類(lèi)似；對(duì)于凸極機(jī)，對(duì)于凸極機(jī)，如控制如控制iq，保持，保持id不變，也與直流機(jī)通過(guò)不變，也與直流機(jī)
12、通過(guò)Ia控制轉(zhuǎn)矩類(lèi)似；控制轉(zhuǎn)矩類(lèi)似；另外還可以控制另外還可以控制id來(lái)實(shí)現(xiàn)類(lèi)似與直流機(jī)的勵(lì)磁控制，來(lái)實(shí)現(xiàn)類(lèi)似與直流機(jī)的勵(lì)磁控制， iq，id到底如何控制取決到底如何控制取決于需要的特性及相應(yīng)的控制策略于需要的特性及相應(yīng)的控制策略)()(qdqdqfqdqdqfmddqqdemiiLLipiiLLiiLpiipT電機(jī)的速度控制實(shí)質(zhì)是控制轉(zhuǎn)矩，在直流機(jī)中改變電樞電流可獨(dú)立對(duì)轉(zhuǎn)矩的電機(jī)的速度控制實(shí)質(zhì)是控制轉(zhuǎn)矩，在直流機(jī)中改變電樞電流可獨(dú)立對(duì)轉(zhuǎn)矩的控制，控制，T=CeIa，電樞磁場(chǎng)與勵(lì)磁磁場(chǎng)始終正交，是解耦的。，電樞磁場(chǎng)與勵(lì)磁磁場(chǎng)始終正交，是解耦的。但永磁同步電機(jī)不同，其電樞磁場(chǎng)與永磁磁場(chǎng)不正交，相互
13、耦合，難以通過(guò)但永磁同步電機(jī)不同，其電樞磁場(chǎng)與永磁磁場(chǎng)不正交，相互耦合，難以通過(guò)控制電樞電流獨(dú)立控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，但是從靜止控制電樞電流獨(dú)立控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，但是從靜止abc坐標(biāo)系變換到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系變換到旋轉(zhuǎn)dq坐坐標(biāo)系后，則可以解耦。標(biāo)系后，則可以解耦。第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l8 永磁同步電機(jī)的矢量控制-矢量控制原理 矢量控制實(shí)際上是對(duì)定子電流矢量相位和幅值的控制。當(dāng)永磁體勵(lì)磁磁鏈和Ld、Lq確定后，電機(jī)T便取決于定子電流的空間矢量is,而is的大小和相位又取決于id和iq，也就是說(shuō)控制id和iq便可以控制電機(jī)T。一定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)于一定的i*d和i*q，通過(guò)這兩個(gè)電流的獨(dú)立控制，
14、使實(shí)際id和iq跟蹤指令值i*d和i*q，便實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的控制。fifdq相繞組軸線(xiàn)assiqidi永磁同步機(jī)空間矢量圖：永磁同步機(jī)空間矢量圖：)(qdqdqfemiiLLipT第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l8 永磁同步電機(jī)的矢量控制-矢量控制原理 由于實(shí)際饋入電機(jī)電樞繞組的電流是三相交流電流ia、ib、ic，因此，三相電流的指令值i*a、i*b、i*c必須由下面的變換從i*d、i*q得到：轉(zhuǎn)子位置信號(hào)由位置傳感器(如光電編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器等)提供。通過(guò)電流控制環(huán)，可以使電機(jī)實(shí)際輸入三相電流ia、ib、ic，與給定的指令值i*a、i*b、i*c一致，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的
15、控制。 需要指出的是，上述電流失量控制對(duì)電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行和瞬態(tài)運(yùn)行都適用。而且， id、iq是各自獨(dú)立控制的，因此更便于實(shí)現(xiàn)各種先進(jìn)的控制策略。第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l8 永磁同步電機(jī)的矢量控制-矢量控制極限問(wèn)題l 正弦波永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制運(yùn)行與系統(tǒng)中逆變器密切相關(guān)，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能要受到逆變器的制約。l 最為明顯的是電動(dòng)機(jī)相電壓有效值的極限值Ulim和相電流有效值的極限值Ilim要受到逆變器直流側(cè)電壓和逆變器的最大輸出電流限制。l 當(dāng)逆變器直流側(cè)電壓最大值為Uc時(shí)，丫接的電動(dòng)機(jī)可達(dá)到的最大基波相電壓有效值為：623limccUUU而在dq軸系統(tǒng)中的電壓極限值：Ulim=1.73
16、2Uc第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l8 永磁同步電機(jī)的矢量控制-電壓極限問(wèn)題22qdUUUs電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，電壓矢量的幅值代入dq軸下穩(wěn)態(tài)電壓：qfddqdqqdi riLui riLu11忽略電阻，簡(jiǎn)化得：22)()(fddqqiLiLUs代入電壓極限：2lim22)/()()(UiLiLfddqq第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l8 永磁同步電機(jī)的矢量控制-電壓極限軌跡隱極機(jī)，圓方程凸極機(jī)，橢圓方程電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，對(duì)應(yīng)某一轉(zhuǎn)速，定子電流矢量不能超過(guò)該轉(zhuǎn)速下的橢圓軌跡，轉(zhuǎn)速提高橢圓變小電壓極限軌跡方程：2lim22)/()()(UiLiLfddqqdiqi第四講永磁同步電機(jī)第四講
17、永磁同步電機(jī)l8 永磁同步電機(jī)的矢量控制-電流極限問(wèn)題電流有效值為電機(jī)個(gè)達(dá)到的最大相其中：limlimlim22lim,3IIiiiiqd電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，電流矢量的幅值電流極限軌跡為一園軌跡電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，電流電壓的空間矢量均不能超出相應(yīng)軌跡范圍，因此某一轉(zhuǎn)速下電機(jī)只能運(yùn)行在軌跡之內(nèi)。diqi第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l8 永磁同步電機(jī)的矢量控制-恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行電流軌跡l永磁同步電機(jī)工作特性曲線(xiàn)：l例:某電機(jī)轉(zhuǎn)速0-8000rpm，低速轉(zhuǎn)矩275NM，高速恒功率60kW，1分鐘2倍過(guò)載。以指標(biāo)要求其自然轉(zhuǎn)折速度約為2000rpm120kW60kW第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l8
18、永磁同步電機(jī)的矢量控制-恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行電流軌跡l為分析恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行時(shí)電流變化軌跡，將轉(zhuǎn)矩公式標(biāo)幺值化：)(/d)1 (d)(*dqqfbbfbdqemqfemqdqdqfemLLiiipTiiTipTiiLLipT；電流基值為轉(zhuǎn)矩基值為軸對(duì)稱(chēng)曲線(xiàn)為關(guān)于，：對(duì)于凸極機(jī)，標(biāo)幺值化軸直線(xiàn)，電流軌跡為平行于對(duì)于隱極機(jī)：第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l8 永磁同步電機(jī)的矢量控制-最大轉(zhuǎn)矩的電流軌跡恒轉(zhuǎn)矩時(shí)電流軌跡存在最小定子電流矢量，電流越小，效率越高，逆變器容量越低。恒轉(zhuǎn)矩軌跡上距離坐標(biāo)原點(diǎn)最近的點(diǎn)，即為產(chǎn)生該轉(zhuǎn)矩時(shí)所需的最小電流。把產(chǎn)生不同轉(zhuǎn)矩值所需的最小電流點(diǎn)連起來(lái)，形成電機(jī)的T/I軌跡對(duì)LdLq
19、電機(jī)，由于磁阻轉(zhuǎn)矩為零，其最大T/I軌跡就是q軸。id=0凸極永磁同步電動(dòng)機(jī)的最大T/I軌跡線(xiàn)接近45度的直線(xiàn)。q軸代表永磁轉(zhuǎn)矩，恒轉(zhuǎn)矩曲線(xiàn)上各點(diǎn)是永磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)距的合成。當(dāng)轉(zhuǎn)矩較小時(shí)，最大T/I軌跡靠近q軸，表明永磁轉(zhuǎn)矩起主導(dǎo)作用。當(dāng)轉(zhuǎn)矩增大后，與電流平方成正比的磁阻轉(zhuǎn)矩要比與電流成線(xiàn)性關(guān)系的永磁轉(zhuǎn)矩增加得更快，故最大T/I軌跡越來(lái)越偏離q軸。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，定子齒部局部飽和將導(dǎo)致定子電流增加時(shí)電動(dòng)機(jī)最大T/I軌跡向q軸靠近。第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l9 永磁同步電機(jī)的矢量策略l永磁同步電機(jī)用途不同，定子電流矢量控制的方法和策略也不同，各有優(yōu)缺點(diǎn)Id=0控制最大T/I控制弱磁
20、控制最大P2控制最優(yōu)電流控制第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l9 永磁同步電機(jī)的矢量策略- Id=0控制，隱極機(jī)常用lId=0控制，定子電流只有交軸分量，且定子磁動(dòng)勢(shì)空間矢量與永磁體磁場(chǎng)空間矢量正交，電機(jī)轉(zhuǎn)矩中只有永磁轉(zhuǎn)矩分量，沒(méi)有利用磁阻轉(zhuǎn)矩，因此適合隱極機(jī)：fifU1IqfqdqdqfemipiiLLipT)(0ERI1sXI j1第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l9 永磁同步電機(jī)的矢量策略- Id=0控制，隱極機(jī)常用lId=0控制，控制系統(tǒng)原理圖第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l9 永磁同步電機(jī)的矢量策略- Id=0控制，隱極機(jī)常用lId=0控制，電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速：22lim2
21、2lim22lim22lim2lim22)()()()(0)/()()(）（最高機(jī)械速度：）（，代入：得：，又由：得：，取由電壓極限軌跡：ffqembbffqemffqembfemqqfemfqqbdfddqqpLTUppLTpUpLTUpTiipTiLUiUiLiLl說(shuō)明Id=0控制，電機(jī)最高轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)折速度）與逆變器供電電壓成正比，與轉(zhuǎn)矩成反比第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l9 永磁同步電機(jī)的矢量策略- 最大T/I控制，凸極機(jī)常用l有單位電流最大轉(zhuǎn)矩控制，對(duì)隱極機(jī)而言也就是Id=0控制標(biāo)幺值化：為電機(jī)的凸極率代入，求得：和將且dqdqdffqdqqdffdqdsqdqdqfemqsem
22、dsemLLLiLLLiLLiiiiiiLLipTiiTiiT/) 1(2) 1(4)(2)(4)(0/, 0/222222222最大T/I控制時(shí)，電流應(yīng)滿(mǎn)足：2/) 1(411)(/2222*fqdddqqfbiLiLLii，電流基值為第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l9 永磁同步電機(jī)的矢量策略- 最大T/I控制，凸極機(jī)常用)()(T/I)411 (2)1 ()1 (*2*1*2*3*emqemdqdemddemdqemTfiTfiiiTiiTiiT；要求，所需的電流為：按照最大矩，反過(guò)來(lái)，產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)矩的關(guān)系：交、直軸電流與電磁轉(zhuǎn)得代入第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l9 永磁同步
23、電機(jī)的矢量策略- 最大T/I控制，凸極機(jī)常用最大T/I控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制環(huán)節(jié)原理圖：第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l9 永磁同步電機(jī)的矢量策略- 最大T/I控制，凸極機(jī)常用最大T/I控制的電流極限圖：l隱極機(jī)：最大T/I跡與電流極限圓相交于A1點(diǎn)，過(guò)A1點(diǎn)的電壓極限圓對(duì)應(yīng)的速度W1在最大T/I跡的0A1段上，電機(jī)以該軌跡上的各點(diǎn)作恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行，過(guò)該點(diǎn)電壓極限圓對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速即為該轉(zhuǎn)矩下的轉(zhuǎn)折速度，l轉(zhuǎn)矩值越大，轉(zhuǎn)折速度越低。由于電壓和電流不能超過(guò)各自的極限，故A1電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，此時(shí)電機(jī)的電壓和電流均達(dá)到了極限值。第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l9 永磁同步電機(jī)的矢量策略- 最大T/I控制，
24、凸極機(jī)常用最大T/I控制的電流極限圖：l凸極機(jī)：最大T/I跡與電流極限圓相交于A1點(diǎn)，過(guò)A1點(diǎn)的電壓極限橢圓對(duì)應(yīng)的速度W1在最大T/I跡的0A1段上，電機(jī)以該軌跡上的各點(diǎn)作恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行，過(guò)該點(diǎn)的電壓極限橢圓對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速即為在該轉(zhuǎn)矩下的轉(zhuǎn)折速度，l轉(zhuǎn)矩值越大，轉(zhuǎn)折速度越低。由于電壓和電流不能超過(guò)各自的極限，故A1電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，此時(shí)電機(jī)的電壓和電流均達(dá)到了極限值。第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l9 永磁同步電機(jī)的矢量策略- 弱磁控制思想l他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)可通過(guò)降低勵(lì)磁電流而弱磁擴(kuò)速。l永磁同步電動(dòng)機(jī)由永磁體勵(lì)磁而無(wú)法調(diào)節(jié)，只有通過(guò)定子直軸去磁電流來(lái)維持高速運(yùn)行時(shí)電壓的平衡，達(dá)到弱磁擴(kuò)速的目的。22
25、lim)()(UfddqqiLiL本質(zhì)永磁同步電機(jī)弱磁擴(kuò)速當(dāng)電機(jī)電壓達(dá)到逆變器極限電壓后，要繼續(xù)升速并維持電壓平衡關(guān)系，只有調(diào)節(jié)id、iq，增加id去磁和減小iq，都就得到“弱磁”效果，前者“弱磁”能力與Ld相關(guān)，后者與Lq相關(guān)。由于電機(jī)電流也有極限，增加id而同時(shí)保證is不超限，iq應(yīng)相應(yīng)減小。因此，弱磁控制時(shí)電機(jī)通常是恒功率運(yùn)行第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l9 永磁同步電機(jī)的矢量策略- 弱磁控制中的最大功率控制l在轉(zhuǎn)折速度以上的弱磁擴(kuò)速時(shí)，電機(jī)輸出最大功率時(shí)的電流為：dffddqddqddfdfddqqqqddsLiiLiLiiLiUiLiLiUiUPdidP）（；凸極機(jī)其中：隱極機(jī)；可解的：結(jié)合電壓極限軌跡：，而1-4)/U() 1(8)(-0)()/U(-)/()()(,02lim2222lim2lim2211第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l9 永磁同步電機(jī)的矢量策略- 弱磁控制中的最大功率控制l實(shí)質(zhì)是上述各種控制策略在不同轉(zhuǎn)速下的組合第四講永磁同步電機(jī)第四講永磁同步電機(jī)l9 永磁同步電機(jī)的矢量策略- 最佳電流控制l在轉(zhuǎn)折速度以上的弱磁擴(kuò)速時(shí)，電機(jī)輸出最大功率時(shí)的電流為：此課件下載可自行編輯修改，僅供參考！此課件下載可自行編輯修改，僅供參考！感謝您的支持，我們努力做得更好！謝謝感謝您的支持，我們努力做得更好！謝謝
永磁電機(jī)永磁同步電機(jī)復(fù)習(xí)過(guò)程
