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d轴电感和q轴电感如何求电机电感?

电机 2025-02-11 14:47

一、d轴电感和q轴电感如何求电机电感?

一般来说有2种方式来测电感,一种是通过三相绕组,一种是通过两相绕组。

相关技术中的计算方法可分为采用高频注入的方法、电机旋转利用电压稳态方程的方法、或者转子外锁利用电路瞬态相应的方法等等。这些方法的计算往往会使用到控制器的输出电压,控制器一般没有输出电压检测因而使用指令电压,而由于控制器输出受死区及其他非线性因素的影响,其指令电压与实际电压存在偏差,从而影响了永磁同步电机的交、直轴电感计算的准确度。

二、永磁同步电机线电感、相电感、dq轴电感之间如何换算?

永磁直线同步电机具有高响应、高刚度、高精度等优点,广泛应用于各类高精度工业伺服场合。沈阳工业大学电气工程学院的赵鑫宇、王丽梅,在2023年第10期《电工技术学报》上撰文,基于直线电机的应用场合,考虑系统的参数摄动、负载扰动等影响因素,提出一种分数阶微分型边界层非奇异快速终端滑模控制策略。

采用 NFTSMC方法来抑制不确定因素对系统的影响,保证了跟踪误差在有限时间快速收敛;为了进一步减小有限稳定时间并削弱抖振,将 Riemann-Liouville 分数阶微分定义和边界层技术结合,实现一种新的分数阶微分型边界层控制。并搭建实验平台,验证了控制算法的可行性,能够有效提高系统的跟踪精度,削弱抖振现象。

研究背景

与传统进给方式相比,直线电机省去了中间传动环节,采用“零传动”的方式,保证了源动力与电机负载之间的刚性耦合,从根源上避免了机械传动链带来的不良影响,彻底改变了驱动进给方式。然而,由于采用直接驱动方式,系统参数变化、负载扰动等不确定性因素会毫不衰减地作用于PMLSM 的动子上,使电机产生推力波动,从而严重影响电机的控制精度和稳定性。

论文所解决的问题及意义

针对系统中存在的参数摄动、负载扰动等复杂的不确定性因素的影响。研究人员对 PMLSM 伺服系统的跟踪性、鲁棒性等问题进行深入研究,突破高档数控机床高速高精的技术瓶颈,这对于数控技术的理论基础以及发展具有重要的意义。

论文方法及创新点

1.分数阶饱和函数的设计

图1 不同阶次分数阶微分型饱和函数值

将分数阶微分型饱和函数和饱和函数进行对比分析。图1为0.2、0.5、0.7阶次分数阶微分型饱和函数与整数阶饱和函数(0阶次分数阶饱和函数)的数值变化对比。输入为一个周期变化的信号,输出为饱和函数和分数阶微分型饱和函数的函数值。根据图1数值对比,总结出分数阶微分型饱和函数的两点性质。

2.基于分数阶微分型边界层终端滑模控制系统的设计

图2 系统控制原理框图

本研究为了平衡切换控制“快收敛”与“弱抖振”的关系,将所提出的分数阶饱和函数代替传统指数切换控制律中的饱和函数,实现分数阶边界层的设计。不仅具有整数阶边界层的输出特性,还具备“大误差大增益,小误差小增益”的功能,改善了PMLSM伺服系统的动态品质以及稳态性能。

3.实验验证

图3 PMLSM实验平台

研究结果表明,与IO-NFTSMC方法相比,FO-NFTSMC方法响应速度快、抖振现象不明显,提高了PMLSM伺服系统位置跟踪精度和鲁棒性能。

结论

为了提高PMLSM伺服系统的跟踪精度,抑制不确定性影响,沈阳工业大学的研究人员提出了一种分数阶边界层非奇异快速终端滑模控制方法,使系统状态有限时间收敛到一个集合。并基于Lyapunov稳定性理论,分析证明了闭环系统的稳定性,最后通过对比实验进行验证。

本工作成果发表在2023年第10期《电工技术学报》,论文标题为“永磁直线同步电机分数阶微分型边界层终端滑模控制”。本课题得到国家自然科学基金资助项目的支持。

三、d轴电感会高于q轴电感吗?

对于表贴式电机SPM而言,d轴磁路和q轴磁路一样,都要穿过永磁体,所以磁阻一样,所以电感一样,也就是没有磁阻转矩。

对于内嵌式电机IPM而言,要分整数槽分布绕组和分数槽集中绕组两种情况讨论。

对于前者,d轴磁路穿过永磁体,q轴磁路穿过转子铁心而不穿过永磁体,因此d轴磁路磁阻大,磁导小,电感小,因此该电机有较大的磁阻转矩。

对于后者,由于定子极靴之间的漏磁很大,导致d轴电感和q轴电感的差距较小,因此磁阻转矩较小。

四、永磁同步电机dq轴电感推导问题?

抄公式的时候看下是不是人家用的凸极转子的电励磁同步电机,而不是你说的ipmsm。。。。 ,再看看人家把d轴定义到哪里

五、d轴和q轴电感如何测量?

d轴和q轴电感是指交流电机中的两个轴向电感,通常用于描述电机的动态特性和控制。测量d轴和q轴电感可以采用以下方法:

1. 电感测试仪法:使用专门的电感测试仪器对d轴和q轴电感进行测量。一般来说,需要将测量点接在电机的相端子上,然后通过测试仪器进行测试。

2. 电压法:利用电机自身的特性,通过施加不同频率和幅值的电压信号,来测量d轴和q轴电感。具体操作方法可以参考相关的测试仪器说明书或者专业的技术手册。

3. 电流法:利用电机自身的特性,通过施加不同频率和幅值的电流信号,来测量d轴和q轴电感。具体操作方法也可以参考相关的测试仪器说明书或者专业的技术手册。

需要注意的是,在进行d轴和q轴电感的测量时,需要保证电机处于停止状态,并且需要采取相应的安全措施,避免触电等危险情况的发生。同时,为了保证测量的准确性和可靠性,建议使用专业的测试设备和仪器,并按照相关的测试方法和标准进行操作。

六、q轴电感和d轴的作用?

代表直轴和交流。通过把定子电流分解为直轴分量和交轴分量,分别计算各自的电枢反应,从而更好地进行控制。大概就是这个意思!

因为即使是空载,异步电机也需要感应励磁,所以d轴电流不能为零,同时空载也有摩擦损耗,即有功消耗,所以q轴电流也不能为零。d、q轴分量应该是交流的。

七、表贴式永磁同步电机,根据参数里的phase to phase电感(相间电感),如何求它的q相电感?

这段时间找了一些资料,得到了结果,请各位指正。


先回答之前提问里的问题:

假设理想电机,漏感忽略但互感要考虑。断开第三相对测相间电感无影响,因为断开无电流,所以不会对激励信号和响应信号有影响,则对测得的电感值也就没有影响了。q相电感是datasheet相间电感的1/2,并且大多数厂商的电机应该都是这样。


下面介绍SPMSM各电感之间的定量关系

1. 相间电感和三相电感之间的关系

估计厂商测电感用到的电路是下面这样:

那相间电感不止有ab两相线圈的自感还有两相之间的互感,即

其中,互感

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慢!为什么是 ,电机书上不都是 吗?

这是因为求互感的夹角是线圈轴线之间的夹角,那么电流正方向的选择不同就会影响到互感的正负。测量时电流正方向如图中红箭头所示,夹角为60°;电机分析时电流正方向如图中蓝箭头所示,这时候夹角就变成了120°,那么求得的互感也就是负的了。

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所以有

即测得的相间电感(datasheet里的参数)是相电感的3倍。

2. dq相电感和三相电感之间的关系

It's known to all that 根据3/2变换要满足的功率不变和磁动势不变两个约束条件可以得到:

电流变换公式(其实没用到,只是放这儿当吉祥物而已,毕竟它更广为人知)

绕组匝数变换公式

因为电感 , 是线圈绕组匝数, 是磁路磁阻(变换前后不变),所以有

即dq轴电感是相电感的1.5倍。

3. 综上

即对于表贴式永磁同步电机而言:相间电感是dq电感的2倍,是相电感的3倍;dq电感是相电感的1.5倍。

4. 举例说明

某电机datasheet中,Terminal inductance phase to phase是0.065mH,即 ,则dq轴电感 ,相电感 。

八、电机d轴和q轴如何确定?

电机d轴是电机中的直轴q轴是交轴d轴与q产生磁方向从而得到良好控制特性

九、永磁同步电机交直轴电感测量装置的制作方法是什么?

一般是LCR法测静态LdLq。

如果是测动态,就需要搭载试验台,专用电源、功率分析仪、电机测试台这些东西

十、四轴电机振动其中一个比较大,怎么减小电机?

要想从根本上解决电机的振动,则应该保证电机各部分的质量: (1)如果定子铁芯产生位移,则应及时对其进行焊接修理; (2)轴承和轴瓦间隙应该被控制在合理的范围内,其不能太大也不能太小; (3)一旦轴承或者轴瓦的磨损稠度比较严重时,则需要更换滚动轴承,同时对于滑动轴承,也必须重新浇铸和刮研; (4)对于电机中的轴瓦球面接触不好的,则应该对其进行研磨,防止出现线或者点接触,以便保证面接触良好。