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用ANSYS软件跑永磁同步电机弱磁数据时,需要对电流控制角进行参数扫描,但是,怎么在仿真中设置电流控制角(超前角)呢?
1.永磁同步电机dq轴模型 首先搞清楚什么是电流控制角,它其实就是在dq轴坐标系中,is与q轴的夹角或者称为内功率因数角,即空载反电动势和电流矢量的夹角。它的范围是-90~90°,使得电枢反应表现为增磁或去磁。 再来看同步电机的功率角。 简单说的话,功角的概念:功角是同步电机就是空载电动势和端电压的夹角。忽略了漏抗压降,转子励磁磁场中心线和气隙合成磁场中心线之间的夹角,两个磁场之间有作用力。 我们把它和同步电机对应起来,定子电流空间矢量is和气隙磁链空间矢量fai_s(符号打不出来)大致方向相同(不完全) ,这是之前写的,错了,Fa只是电枢磁动势,不是气隙磁动势,故定子电流空间矢量is和气隙磁链空间矢量fai_s差得远。 空载反电动势E(由永磁体产生)和q轴方向一致。具体原因,看下图(我猜图中是发电机惯例,不是电动机惯例,可以看出和上图dq坐标系方向不一样,而且转子逆时针旋转时,Fa理应超前d轴,这里按电动机来看明显不对): 也就是说功率角和电流控制角不是同一个东西。 2.如何设置电流控制角 注意:公式中没有体现出三相电流的空间变化情况(一般我们见到的是有两个cos,一个是时间,一个表示空间),软件建模的时候相当于考虑了空间,所以这不用输入两个cos。 其中,6pnt是wt,这么写是保证t的单位是秒,而不是多少派,后面减了90°,是把公式中的cos转换成sin,如果电流公式本来就是sin的话,就不用变。 解释一下为什么大家都喜欢用sin:因为某相电流达到最大值时,合成is与该相绕组轴线重合。所以在0时刻,cos情况的A相电流到达最大值,is指向A相轴线(d轴)。若是改成sin(sin滞后于cos90度),在0时刻,is指向q轴(q轴超前d轴90度,空间矢量的超前和滞后与时间矢量不同)),我们所说的控制角就取决于后面加的角度了(和q轴的夹角)。 看静止坐标系的超前或者之后要从转子的角度去看,先经过谁,谁就超前,而看旋坐标系的超前滞后要从定子的角度去看,先经过谁,谁就超前。从定子的角度看的时候 相当于转子不动 定子在按照转子反方向去转 |
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