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关于永磁同步电机的反电势
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最近在设计一个永磁同步电机，在2d仿真的时候，发现空载反电势比额定负载时候的反电势还大，并且空载反电势比额定电压还要大，我设计的额定相电压是220V，现在不知道正不正常？各位有没有遇到过这种情况？麻烦大家了。。。。。。附图如下：
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是不是因为电枢反应啊
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额定点空载反电势大于负载时的外施加电压是有可能的，因为空载反电势没有考虑到弱磁控制，在实际带负载实验时候反电势由于弱磁控制，是低于施加电压的。调速永磁同步电机最佳工作性能范围是额定点空载反电势/施加电压=（0.88--0.92），我们公司现在的产品都是按照这个范围来确定绕组匝数的，非常实用，可供参考。
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额定点空载反电势大于负载时的外施加电压是有可能的，因为空载反电势没有考虑到弱磁控制，在实际带负载实验 ...
谢谢你的回复，但是我的空载反电势比额定电压还高，这个有问题吗？
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谢谢你的回复，但是我的空载反电势比额定电压还高，这个有问题吗？
如果不是超过太厉害，是允许的，王秀和的书上有提到空载反电势÷电压=（0.85--1.2）都可以。
在这个范围是被允许的
但是对电机要求严格的话还是要看设计要求的&
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如果不是超过太厉害，是允许的，王秀和的书上有提到空载反电势÷电压=（0.85--1.2）都可以。
非常感谢。。
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学习了一下，实用
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学习了，调速永磁同步电机最佳工作性能范围是额定点空载反电势/施加电压=（0.88--0.92）。谢谢
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学习了，很有用。
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对调速电机，空载反电势／额定电压一般取到0.9就可以了，不宜太高。但对同步电机，取到1.0也行，一般不大于1.0。
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你设定的空载转速是不是偏高了
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你设定的空载转速是不是偏高了
有可能，但是空载转速不是一个固定的值吗？还需要自己指定这个转速吗？
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活到老，学到老
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最近正好遇到这个问题，学习了
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本帖最后由 zengxiaodong 于
09:48 编辑
就是电枢反应的缘故。例如电流相位不同（其实就是交直轴电流不同）和大小不同，都会导致磁路饱和状态不同，从而影响线圈磁链，自然就影响到了电压。
切记，电机里面的磁场是由永磁体以及线圈共同确定的，矢量控制中所谓转子磁场（磁链）定向就是永磁，定子磁场（磁链）定向就是线圈，而气隙磁场（磁链）定向就是共同作用。
一般来说，空载反电势和额定电压之间的关系并没有确定的什么范围，主要取决于电感的大小（电阻可以忽略），而且牵涉到功率因素、短路比、电压调整率、效率、成本等等！
另外，楼主那个电压波形不对，实测波形应该光滑得多。
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长见识了！！！
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本帖最后由 zengxiaodong 于
17:58 编辑
反电势的波形就是根据线圈实际的位置和连接方式以及匝数，对于矢量磁位之差进行累加，这样就已经考虑了短距、分布的影响，如果要考虑斜槽的效应，可以用分段计算的办法求取。
下面是实际计算出来的空载相磁链波形图：
Graph1.jpg (125.17 KB, 下载次数: 0)
13:22 上传
可以看到，波形几乎就是完美的正弦波，实际测试反电势（线电压）波形也是很好的正弦波。
网上有很多人说磁链求导数就得到反电势波形，理论上当然如此，但实际上求导的误差比较大，会导致波形不光滑，要进行多点滤波才能够接近实际波形，下面是求导后的波形。
Graph2.jpg (135.46 KB, 下载次数: 0)
13:22 上传
可见明显不光滑（大部分文献给出的就是这样的波形，实际上是不对的），而且与实测波形不吻合！
由此可见，不应去进行求导运算，对于正弦性挺好的波形可以直接将磁链波形乘以2*pi*f就是反电势波形(相位相差90度)，或者磁链滤波后的基波乘以2*pi*f就是基波电压的波形。
如果要计算线反电势波形只需要将2相数据直接算术相减就可以得到，波形会更好，因为3的倍数次谐波自动消除了!
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本帖最后由 zengxiaodong 于
13:42 编辑
额定负载相磁链波形图，可见波形有了变化，特别是相位超前了，这就是电枢反应的效果，仅根据这张图就可以计算出电机的平均电感。
Graph2.jpg (124.32 KB, 下载次数: 0)
13:42 上传
下面是线磁链波形图，可见波形变好了。
Graph1.jpg (122.87 KB, 下载次数: 0)
13:42 上传
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本帖最后由 zengxiaodong 于
14:13 编辑
求平均电感的简单方法，根据相磁链波形图，把高次谐波全部滤除，得到A相基波磁链波形图如下：
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13:46 上传
读出零点时刻（位置）的磁链数值，乘以2*pi*f然后除以电流峰值，就得到了平均电抗，除以（2*pi*f）就是平均电感。
因此零点时刻（位置）的相磁链数值，除以相电流峰值，就是平均电感。
注意：此法仅对于如图的A相有效。而且计算所得电感包括了电枢反应电感，槽漏感、齿顶漏感、谐波漏感、斜槽漏感等，仅不包括端部漏感！
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本帖最后由 zengxiaodong 于
14:43 编辑
同样一台电机，上面是双层绕组的结果，也可以接成单层绕组，空载相磁链波形图如下：
Graph1.jpg (123.24 KB, 下载次数: 0)
14:00 上传
可见波形明显出现平顶现象。
比较计算双层绕组和单层绕组的平均电感，在100%，200%，300%额定负载下的对比结果如下：
双层：0.345mH、0.321mH、0.304mH
单层：0.501mH、0.462mH、0.423mH
可见负载越大磁路越饱和，从而电感越小。另外单层绕组的电感比双层绕组几乎大40%以上！
不管是单层绕组还是双层绕组，其齿槽转矩是一样的，如下图：
Graph1.jpg (162.72 KB, 下载次数: 2)
14:43 上传
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本文首先对永磁同步电机进行了建模,在研究其物理方程和等效电路的基础上,提出了永磁同步电机的数学模型.为了便于控制方案的数字化实现,建立了相应的标么值模型.本文在分析永磁同步电机矢量控制与直接转矩控制的原理与特点的基础上,搭建了这两种控制策略的仿真模型与实验装置,并进行了大量的仿真研究与实验测试.仿真与实验结果验证,直接转矩控制的动态响应比矢量控制更加迅速,但存在较大的转矩与磁链的波动.本文结合直接转矩控制和矢量控制的优点,提出了一种基于磁链误差观测的直接转矩控制方法,依据空间矢量PWM控制的原理,能够实现电压空间矢量的连续调节,有效减小了转矩和磁链的脉动,极大提高了系统的控制性能,仿真与实验结果证明了这种控制策略的正确性与有效性.针对永磁同步电机伺服系统的特点,本文还设计了一种简单有效的、自适应调整PI参数的模糊位置伺服控制器,仿真与实验结果证明了该控制器能对永磁同步电机伺服系统进行精确的定位控制.本文还研制了一种基于DSP全数字化永磁同步电机伺服控制系统试验平台.实验证明,该试验平台能对永磁同步电机伺服系统进行有效控制.收起
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【文档编号】H02P21/14GKSQ
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