怎么设置永磁同步电机的电流控制角

时间:2024-05-20 10:30:24

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。
怎么设置永磁同步电机的电流控制角再来看同步电机的功率角。
简单说的话,功角的概念:功角是同步电机转子励磁磁场中心线定子电枢反应磁场中心线之间的夹角。两个磁场之间有作用力。看相量图的话,就是空载电动势气隙电动势的夹角,忽略了漏抗压降,就是空载电动势端电压的夹角。
我们把它和同步电机对应起来,定子电流空间矢量is定子磁链空间矢量fai_s(符号打不出来)方向相同,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:
怎么设置永磁同步电机的电流控制角
因为永磁体产生的磁链方向和d轴相同,在绕组上产生的电动势滞后90°,所以E和q轴方向相同。所以,我们仍然找反电动势(代表转子永磁体磁场方向)和电流空间矢量(代表定子磁场方向)的夹角,通过分析可得,就是之前所说的电流控制角
非常神奇,也就是说功率角和电流控制角是同一个东西。

2.如何设置电流控制角

怎么设置永磁同步电机的电流控制角
怎么设置永磁同步电机的电流控制角注意:公式中没有体现出三相电流的变化情况(一般我们见到的是有两个cos,一个是时间,一个表示空间),这个我猜是和软件自身有关,反正别输错就行了。怎么设置永磁同步电机的电流控制角
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:因为某相电流达到最大值时,合成Is与该相绕组轴线重合,这里说的是电流是cos的情况。所以在0时刻,A相电流到达最大值,Is指向A相轴线(d轴)。若是改成sin,在0时刻,Is指向q轴,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)。
怎么设置永磁同步电机的电流控制角
上图是唐任远教授的《现代永磁电机理论与设计》中的表述,按他的说法,电流公式还应该是cos。