三相永磁同步电机的foc有感和无感程序控制(总结:理论1)

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理论部分


1.


转子磁链定义及作用:


异步电机转子是线圈组成的闭合回路,本身不会产生磁场;但是一旦定子上接上三相交流电压以后,形成空间旋转磁场,这样就在转子线圈回路上产生了电流,然后产生了转子磁链。因此转子磁链是由定子磁链而产生的,所以磁场旋转速度就会和定子磁场不同。


作用:转子磁链是



矢量控制



的一种,矢量控制实质是将交流电动机等效为直流电动机,分别对速度,磁场两个分量进行独立控制,通过控制转子磁链,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。



2.




电机转矩概念及公式:


电机转矩就是指电机转动的力量大小;


公式:



T




=9550P/n




P是电机的额定输出功率;n为额定转速



3.




转动惯量概念


反应刚体在转动中的惯性



4.




电磁转矩概念及公式


电磁转矩是电动机旋转磁场各极磁通与转子电流相互作用而在转子上形成的旋转力矩。是电动机将电能转换成机械能最重要的物理量之一。


当电枢绕组中有电枢电流流过时,通电的电枢绕组在磁场中将受到电磁力,该力与电机电枢铁心半径之积称为电磁转矩。


公式:T=CTΦIa,其中CT为转矩常数,Φ为每极主磁通,Ia为电枢电流。



5.




表贴式和内置式的Ld和Lq的关系:


永磁体表贴式图片(Ld=Lq):




永磁体内置式图片(Ld<Lq):




存在永磁体的部分,磁导率和空气内的磁导率是接近的。对于表贴式电机,d轴和q轴之间都为铁芯,磁导率一致,因此对应的交直轴电感也一样;对于内置式的,d轴有部分磁场穿过永磁体,使得磁导率下降,磁场减弱,q轴没有穿过永磁体,磁导率较高,使得q轴的电感大于d轴电感。(查到电感正比于磁导率)



6.




耦合和解耦的概念


耦合就是指两个或两个以上的体系或两种运动形式间通过相互作用而彼此影响以至联合起来的现象。 解耦就是用



数学方法



将两种运动分离开来处理问题。



7.




电导率和磁导率概念


电导率是用来描述物质中



电荷



流动难易程度的参数


磁导率同理,表示在空间或在磁芯空间中的线圈流过电流后,产生磁通的阻力或是其在磁场中导通磁力线的



能力



8.




气隙


就是定转子的间隔。为什么表贴式气隙大,就是自己结构了。这个没什么原因。



9.




弱磁能力是什么意思,和气隙的关系


弱磁就是减小磁场的能力。查到当电压增加到限定值时,为提高转速,就要减小励磁磁通,从而增大转速(原理没搞明白)。且需要增大id,减小iq,以维持电压恒定。


由于逆变器直流侧电压达到最大值后会引起电流调节器的饱和,为了获得较宽的调速范围,在基速以上的高速运行时实现恒功率调速,需要对电动机进行弱磁控制。


在忽略定子电阻压降的情况下,电压方程可以简化为:


在PMSM稳定运行时,电压矢量幅值为:



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