三相同步电机电机设计计算程序
永磁电动机计算公式大全(电磁计算程序)精讲
ƒ
p
1 N 1 N
%
cosφ I n T
N
A r/min N.m
N
N
B级 双层
18 转子外径 19 转子内径 20 定、转子铁心长度 21 铁心计算长度 铁心有效长度 铁心叠压系数 净铁心长 22 定子槽数 23 定子每级槽数 24 极距 25 定子槽形 梨形槽
D2 Di2 l1=l2 la=l1 leff Kfe lFe Q1 Qp1 τ p
26.65 6.3 12.19
根据I1q查表10-1得 1.38E+01 4.44E+00 0.448328451 0.801493714 0.893868894 3.25E+00 6.34E+00 0.999959394 2.72E+01 -5.17E-01 7.124891206 0.010084516 196.0756768 0.818432713 1.745334746 1.084150606 261.3172646
4.69E-01 6.28E-01 0.0205 1.65E-01 5.31E-01 1.63E+00 0.812981515 0.325192606 0.4 6.558622511 193.4528014 1.231451467 158.2920937 0.011846361 0.858709257 0.009949617 8.19E+00
12
cm A
Fδ Fδ q h1t1 bt1 Bt10 Ft1 Ht10 h1j1 l1j1 Bj10 Fj1 C1 Hj10 Kt ΣF ΣF
ad
T A A/cm cm cm T cm
A/cm
A A H H
aq
基于DSP28335的永磁同步电机PI矢量控制系统设计
文章编号:1007-9416(2021)11-0202-03
基于 DSP28335 的永磁同步电机 PI 矢量控制系统设计
中科芯集成电路有限公司 洪锋 冒国均 陈国真
基于DSP芯片TMS320F28335设计了永磁同步电机
矢量控制在交流电机的伺服控制系统中被广泛使用。
的矢量控制系统并采用PI(比例-积分)控制器实现闭环 控制,介绍了控制算法的软件实现流程和硬件电路设计。 硬件电路包括角度检测反馈电路、电流检测反馈电路和 驱动电路。通过电流环和速度环的阶跃响应实验,验证了 该控制系统的有效性。该PI矢量控制系统简单有效、易于
第39卷 第11期 第202319年 1卷1月
数字技术与应用 数D字ig技ita术l 与Te应ch用nologyw&
Vol.39 No.11 November 2021
中图分类号:TM341;TP273
文献标识码:A
DOI:10.19695/12-1369.2021.11.64
3.1 电流环 电流环PI控制器的比例增益和积分增益分别为0.25 和0.3。在实验中,d轴电流目标值为零,q轴电流目标值为 0.07(标幺值),电流环的阶跃响应如图4所示。由实验结果 可知,d轴和q轴的电流反馈值在目标值附近上下波动,验 证了电流环控制系统的有效性。反馈电流的稳态误差相 对较大,可通过逆变器的死区效应补偿进行改善。 3.2 速度环 速度环PI控制器的比例增益和积分增益分别为0.1和 0.02。速度环的阶跃响应如图5所示,反馈速度值在目标
机的性能。然而,复杂控制器的设计会导致算法
实现困难, 极大的限制了其在工程实践中的应
用。PI控制器结构简单,易于实现,在工业控制中
得到了广泛使用[5-6]。
stm32 foc电流环计算
STM32 FOC电流环计算1. 引言FOC（Field Oriented Control）电流环控制是一种广泛应用于交流电机和永磁同步电机控制的技术。
它通过将三相交错的交流电流转换为直流电流，再利用电流环控制实现对电机的精准控制。
在STM32单片机上实现FOC电流环计算是一项复杂但重要的任务，本文将从基本原理和具体计算方法等方面来介绍STM32 FOC电流环计算的相关知识。
2. 基本原理FOC电流环控制的基本原理是将三相交错的交流电流转换为直流电流，然后再通过PID控制器等方式对直流电流进行控制，从而实现对电机的精准控制。
在FOC电流环控制中，需要对交流电流进行坐标变换和逆变换，以及通过空间矢量调制技术来实现对电机的控制。
在STM32单片机上实现FOC电流环控制，需要充分理解FOC的基本原理，并且掌握相关的数学知识和编程技巧。
3. FOC电流环计算3.1 dq坐标变换在FOC电流环控制中，需要将三相交错的交流电流转换为直流电流，这就需要进行dq坐标变换。
dq坐标变换即是通过正弦变换和余弦变换，将三相交错的交流电流转换为直流电流，这里的变换矩阵即是Park变换矩阵和Clarke变换矩阵。
在STM32单片机上实现dq坐标变换，需要通过数学计算和定点运算来实现。
3.2 逆变换在FOC电流环控制中，还需要将控制好的直流电流逆变换为三相交错的交流电流，这就需要进行逆变换。
逆变换即是通过逆Park变换和逆Clarke变换，将控制好的直流电流逆变换为三相交错的交流电流。
在STM32单片机上实现逆变换，同样需要通过数学计算和定点运算来实现。
3.3 空间矢量调制在FOC电流环控制中，还需要通过空间矢量调制技术来实现对电机的控制。
空间矢量调制即是通过计算合适的PWM波形，来控制电机的转矩和速度等参数。
在STM32单片机上实现空间矢量调制，同样需要通过数学计算和定点运算来实现。
4. STM32 FOC电流环计算的实现在STM32单片机上实现FOC电流环控制，需要充分理解FOC的基本原理，并且掌握相关的数学知识和编程技巧。
matlab_simulink_永磁同步电机_概述及解释说明
matlab simulink 永磁同步电机概述及解释说明1. 引言1.1 概述在电力传动领域中，永磁同步电机已成为一种重要的电机类型。
相比于传统的感应电机和直流电机，永磁同步电机具有高效率、高功率密度和较低的维护成本等优势。
随着现代工业对能源效率和环境保护的日益重视，永磁同步电机在工业应用中得到了广泛的推广和应用。
本文将介绍永磁同步电机及其与Matlab Simulink的结合。
首先，我们将简要介绍Matlab Simulink软件以及其在工程领域中的应用。
接下来，我们将详细介绍永磁同步电机的基本原理、结构特点以及在工业中的实际应用情况。
然后，我们将重点讲解如何使用Matlab Simulink建模永磁同步电机，并通过仿真设计过程详解该方法的具体操作步骤。
最后，我们将分析仿真结果，评估永磁同步电机性能以及控制策略调整优化方法论述与解释。
1.2 文章结构本文共分为五个部分：引言、Matlab Simulink简介、永磁同步电机简介、Matlab Simulink建模永磁同步电机原理及方法解析以及结论与展望。
在引言部分，我们将概述本文的主要内容和结构安排，为读者提供一个整体的框架。
接下来的各个部分将逐一介绍Matlab Simulink软件、永磁同步电机以及它们之间的关联，并详细解释如何使用Matlab Simulink建模永磁同步电机以及评估其性能和优化控制策略。
最后，我们将总结全文观点并对未来永磁同步电机建模与控制策略设计进行展望。
1.3 目的本文的目的是介绍Matlab Simulink和永磁同步电机，并阐述它们之间的关系。
通过对Matlab Simulink建模永磁同步电机过程的详细解释，读者可以了解到使用该软件进行系统建模和仿真的好处，并且理解永磁同步电机在工业中的应用情况以及其优势和局限性。
此外，我们还将分享一些调整优化方法，帮助读者评估永磁同步电机性能并设计出更高效的控制策略。
通过本文的阅读，读者将对Matlab Simulink和永磁同步电机有更深入的了解，并对未来的相关研究和应用有所展望。
同步电动机的转动惯量和飞轮转矩_冯大勇
同步电动机的转动惯量和飞轮转矩冯大勇，杨国峰吉林石化公司炼油厂和乙烯厂，吉林吉林（132021）摘要介绍了同步电动机正确选择转动惯量和飞轮转矩的必要性，转动惯量和飞轮转矩物理概念，二者间的换算关系，同步电动机的转动惯量和飞轮转矩的计算及新方法的应用，驱动往复式压缩机类型机械设备的同步电动机转动惯量的选择。
关键词转动惯量；飞轮转矩；同步电动机；往复式压缩机中图分类号：TM341文献标识码：A文章编号：1008-7281（2011）05-0017-03Inertia Moment and Flying Wheel Torque of Synchronous MotorFeng Dayong and Yang GuofengAbstract This paper introduces the necessity to correctly select the inertia moment and flying wheel torque of synchronous motor，and describes the physical concept，conversion rela-tionship and calculation methods of the two quantities．How to apply the new method and how to select the inertia moment of synchronous motor for driving machineries such as reciprocating compressor are also proposed．Key words Inertia moment；flying wheel torque；synchronous motor；reciprocating com-pressor0引言同步电动机主要用于驱动往复式压缩机，由于压缩机的自身特性，设计时必须保证压缩机曲轴的旋转角速度变化在合理范围内，以避免在运动机件连接处引起附加动载荷及在垂直于曲轴的平面内产生振动，影响机件的强度和降低机械效率。
电力系统综合课程设计
电力系统综合课程设计第一章绪论1.1.引言电力系统综合设计课程是电气工程及其自动化专业的实践教学环节，，满足学生专业课程知识综合应用，使用现代工具分析、设计、预测、解决复杂的工程问题等培养目标的要求，培养学生熟悉电力系统设计的规范、电力行业的法律法规以及团队合作的精神。
1.2.不对称故障分析的意义电力系统所发生的各类故障中，以不对称故障最为常见。
电力系统发生不对称故障后有可能会使系统由于失去稳定性而丧失对大量用户的供电服务，而且由于现代社会生产和生活对电力的高度依赖，即使是局部地区的供电异常或者非计划中断也将对该地区的社会生产和生活带来不利影响，有时甚至会产生严重的社会经济和政治损失，故分析理解不对称故障对于整个电力系统安全运行有着极为重大的意义。
1.3.不对称故障分析的基本方法电力系统所发生的各类故障中，以不对称故障最为常见，不对称故障的分析主要采用对称分量法。
本文通过Matlab/Simulink中的电力系统元件库SimPowerSystems构建电力系统仿真模型,设置模型中各元件参数并对此系统发生不对称短路故障进行仿真分析。
结果表明，仿真结果与实际理论相符。
由此说明，应用Matlab对电力系统故障仿真分析是切实可行的。
1.4.同步电机三相短路分析的意义同步电机三相短路分析是电力系统中一项重要的任务，它对于系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
同步电机三相短路分析可以帮助确保电力系统的安全、稳定和可靠运行。
它在故障诊断、设备保护、系统调度等方面具有重要作用，为电力系统运维和管理提供关键信息和决策依据。
1.5.同步电机三相短路分析的基本方法1.5.1定子绕组电流：同步频交流分量：按指数规律以时间常数Td"、Td′衰减至稳态值；直流分量：按指数规律以时间常数Ta衰减至零；二倍频交流分量：按指数规律以时间常数Ta 衰减至零；1.5.2转子绕组电流：励磁绕组：直流分量：按指数规律以时间常数Td′衰减至稳态值；同步频交流分量：按指数规律以时间常数Ta衰减至零；交直轴阻尼绕组：直流分量：按指数规律以时间常数Td"衰减至稳态值；同步频交流分量：按指数规律以时间常数Ta衰减至零；第二章基本方法2.1 MATLAB/SIMULINK简介Simulink是美国Mathworks公司推出的MATLAB中的一种可视化仿真工具。
凸极同步发电机电磁计算程序.doc
凸极同步发电机电磁计算程序凸极同步发电机电磁计算程序1额定数据和主要尺寸1。
额定功率:2。
额定电压:3.额定速度:4.额定频率:5.额定功率因数6。
相位号:M=37。
额定相电流(星形连接):8.极数:9.定子铁芯外径:Dl=430mm10。
定子铁芯内径:Dil=300mm毫米凸极同步电机，11。
磁极间距:12.圆周速度:13.定子铁芯的总长度:Lt=300mm14。
定子铁芯的净长度:LFet=KFet(lt-2。
额定电压:3.额定速度:4.额定频率:5.额定功率因数6。
相位号:M=37。
额定相电流(星形连接):8.极数:9.定子铁芯外径:Dl=430mm10。
定子铁芯内径:Dil=300mm毫米凸极同步电机，11。
磁极间距:12.圆周速度:13.定子铁芯的总长度:Lt=300mm14。
定子铁芯的净长度:LFET=KFET (LT: LM=300mm16。
电杆芯净长度:LFem=KfeLM=0.95×300mm=285mm，其中KFem=0.95~0.97(1~1.5mm厚钢板)17。
核心计算长度:当有径向通风管道时，在公式中，当通风管道的宽度没有径向通风管道时，当定子和转子铁芯的长度相等时，当定子和转子铁芯的长度不同时，这种设计是没有径向通风管道且定子和转子的长度相等，所以18。
最小气隙:根据标准公式，它是一个半经验系数；对于饱和短路比，最好使用自激恒压发生器。
A=27.563A/mm是定子线负载和气隙磁通密度。
19.最大气隙计算如下:2定子绕组20。
每相每极槽数:Q=421。
定子(假想)槽的数量:22.缠绕间距:Y1=10绕组节距比:23.绕组短距离系数(基波):24.绕组分布系数(基波):25.缠绕系数(基波):26.平行分支的数量:A=227。
每个槽的导体数量:Ns=828。
平行线的数量:Nt=329。
每相串联导线的数量:30.储罐填充率:取Sf=751。
凹槽面积(梨形凹槽):初始凹槽尺寸:bs0=3毫米，hs0=1毫米，hs1=1.5mm毫米，HS2=11毫米。
电机设计精华
电机设计第一篇旋转电机设计 (3)第一章电机设计概述 (3)§1-1 电机制造工业的近况与发展趋势 (3)§1-2 电机设计的任务与过程 (4)§1-3 1-4 国家标准国际标准 (5)第二章电机的主要参数之间的关系 (6)§2-1 电机的主要参数之间的关系式 (6)§2-2 电机中的几何相似定律概述 (12)§2-3 电磁负荷的选择 (14)§2-4 电机主要尺寸比的选择及确定主要尺寸的一般方法 (17)§2-5 系列电机及其设计特点 (20)第三章磁路计算 (21)§3-1 概述 (21)§3-2 空气隙磁压降的计算 (23)§3-3 齿部磁压降的计算 (30)§3-4 轭部磁压降的计算 (34)第四章参数计算 (39)§4-1 绕组电阻的计算 (40)§4-2 绕组电抗的一般计算方法 (43)§4-3 主电抗计算 (44)§4-4 漏电抗计算 (47)§4-5 漏抗标么值 ............................................................................................... 错误！未定义书签。
§4-6 集肤效应对电机参数的影响.................................................................... 错误！未定义书签。
§4-7 饱和对电机参数的影响 ........................................................................... 错误！未定义书签。
§4-8 斜槽漏抗计算 ........................................................................................... 错误！未定义书签。
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额定功率PN=75额定电压UN=400额定转速nN=1500额定频率f=50额定功率因数cosθ=0.8额定相数m=3额定电流IN=135.3204388
极对数P=2定子外径D1=36.92定子内径Di1=26极距τ=20.4204
圆周速度v=20.4204定子铁芯总长度Lt=24通风道数nK=0通风道宽度bK=0定子叠压系数Kfet=0.96定子铁芯净长度Lfet=23.04磁极铁芯总长度lm=24磁极铁芯净长度lfem=22.8
给定区定子计算区铁芯计算长度li24.2
最小气隙δ=0.1
最大气隙δm=0.15
（20）每极每相槽数q=4定子槽数Z1=48绕组节距y1=11绕组节距比β=0.916666667绕组短距系数Kp=0.991439318绕组分部系数Kd=0.957662001绕组系数Kdp=0.949463761取并联支路数a=2（27）每槽导体数Ns=11每相串联导体数N=88导体直径dc=1.6漆包线最大外径d=1.67并联导体根数Nt4定子导线截面积qa=2.010624(32)定子绕组电密Ja=8.412838427
bso=0.35
定子绕组定子槽尺寸（本算例使用梨型槽）bs1=0.9Rs=0.51hs0=0.1hs1=0.15hs2=1.5h=0.2槽面积As=1.80056508槽绝缘占面积Ai=0.20466648槽满率Sf=0.768918527线负荷A=437.3640556发热参数Aj=3679.473134
（39）定子齿距ts=1.7017ts1=1.734425ts2=1.930775ts1/3=1.778058333(40)定子齿宽度bt1=0.834425bt2=0.910775定子齿计算宽度bts=0.859875定子槽深hs=2.26定子齿计算高度hts‘=1.82
磁路计算定子轭高度hjs=3.2定子轭计算高度hjs’=3.37定子轭磁路长度ljs=13.175085极弧系数αp’=0.7（47）极靴宽度bp=13.42824128磁极偏心距H=0.33121825极靴圆弧半径Rp=12.56878175极靴边缘高度hp'=0.25(51)极靴中心高度hp=2.19358252初取漏磁系数ζ‘=1.048970637磁极宽度bm=7.668255488转子轭内径Dir=9转子轭外径Djr=14磁极中心高度hm=3.70641748磁极侧高度hm‘=3.768404852转子轭高度hjr=2.5(59)转子轭计算高度hjr‘=4转子轭磁路长度ljr=3.927转子轭轴向长度lr=24.3磁极与轭间的残隙δ2=0.0088实际极弧系数=αp=0.693730948气隙比δm/δ=1.5最小气隙比极距δ/τ=0.004897064
(66)基波磁场幅度系数α1=1.1151三次谐波磁场幅度系数α3=0.00646758磁场分部系数fd=0.711265508磁场波形系数fb=1.108747511直轴电枢反应磁场幅度系数Ad1=0.8532交轴电枢反应磁场幅度系数Aq1=0.33884电枢磁动势直轴折算系数Kad=0.765133172电枢磁动势交轴折算系数Kaq=0.303865124(74)定子卡氏系数Kδ1=1.113452078阻尼笼卡氏系数Kδ2=1.030852295卡氏系数Kδ=1.147804629（77）空载每极总磁通θ=0.025001113斜槽系数Ksk=0.997146644气隙磁密最大值Bδ=0.711292106定子视在磁密Bts‘=1.478524606定子轭磁密Bjs=1.609967011(82)气隙磁压降Fδ=653.1394979定子齿磁压降Fts=10.738定子轭磁压降Fjs=82.2125304气隙，定子齿，轭磁压降之和Fδtj=746.0900283（86）计算漏磁几何尺寸Υ1=0.409973094Υ2=0.554905146am=3.100659528ap=3.206420626hpm=1.54572168（87）磁极压板厚d‘=0.6磁极压板宽b’=8.2磁极计算长度lm‘=25.2极靴漏磁导Λp=6.89576E-07极身漏磁导Λm=8.91309E-07磁极漏磁导Λ=1.58088E-06(93)每极漏磁通θζ=0.001179482漏磁系数ζ=1.047177195磁极磁通θm=0.026180596磁极极身截面积Sm=184.6762251（97）极身磁密Bm=1.417648411转子轭磁密Bjr=1.346738462残隙处磁密Bζ2=1.422563654极身磁压降Fm=58.56139619转子轭磁压降Fjr=67.5444残隙磁压降Fζ2=100.1484812空载每极磁压降Ffo=972.3443057
(104)定子线圈尺寸αc=0.685397076ηy=20.5257745lF=13.25667083lE=8.391213665lB30(105)线圈半匝平均长度lca=56.51334166定子绕组相电阻（75。）Ra=0.067058269定子槽比漏磁导λs=0.818063393(108)定子绕组端部比漏磁导λe=0.42303719谐波比漏磁导λh=0.278439327每相漏抗Xs=0.151903189漏抗标幺值Xs*=0.089008386相电阻标幺值Ra*=0.039291955（113）每极电枢反应磁动势Fa=3815.911027电枢反应直轴折算磁动势Fad=2919.680108电枢反应交轴折算磁动势Faq=1159.522278直轴电枢反应电抗标幺值Xad*=3.875914907交轴电枢反应电抗标幺值Xaq*=1.539281537直轴同步电抗标幺值Xd*=3.964923293交轴同步电抗标幺值Xq*=1.628289922（120）短路比Kc=0.33303111内功率因数角ψ=68.73830376额定功角θ=31.86840611
稳态参数计算5.额定负载时励磁磁动势和励磁绕组（123）额定负载时电动势标幺值Ei*=1.08588376其中W=1.084838595Q=0.047631536ε=2.514046155（124）额定工况磁路计算θN=0.027148303BδN=0.772380547BtsN’=1.605505859BtsN=1.605505859BjsN=1.748237032FδN=709.2335738FtsN=52.78FjsN276.676785FδtjN=1038.690359θδN=0.00164205ζN=1.060484437θmN=0.028790353BmN=1.55896368BjrN=1.480985224Bδ2N=1.564368888FjrN392.7FmN=111.1925244Fδ2N=110.1315697(125）额定负载时每极磁压降FEi=1817.985898额定负载时励磁磁动势FfN=4787.243375励磁绕组每极匝数Wf=150额定励磁电流IfN=31.91495584空载励磁电流Ifo=6.482295371（130）励磁绕组线规a*b=5.325励磁绕组导线截面积qf=9.11855881（132）第n层线圈平均匝长度lfn=91.5988Qm9.16Wm28rm0.5第n层线圈n=2lcf=71.98(134)Rf(75。)=1.016634338励磁绕组的电密jf=3.5额定励磁电压UfN=43.44247714空载励磁电压Ufo=6.946167169
（138）每极阻尼条数nd=5每极定子绕组截面积Sa=1061.609472每根阻尼条截面积Sd≥42.46437888阻尼条直径dy=0.736361089dd=0.809997198(142)阻尼条节距td=3.039066562阻尼齿的最大磁密Bd=0.1557657077损耗与效率
（145）定子齿钢片重Gt=22.91471088定子轭钢片重Gjs=63.01537333材料单位损耗P10/50=1.8齿部单位损耗pt=4.639768314轭部单位损耗pjs=5.501398895定子铁损耗PFe=732.6469567(151)磁极单位表面损耗pbm=474.4318814
6阻尼绕组设计B0=0.223346988β0=0.251930531磁极表面损耗PFeb=64.5208994定子绕组铜损耗pcu1=3683.83686励磁损耗pcuf=1198.47332机械损耗Pmec=478.510596附加损耗Pda=1125总损耗ΣP=7282.98864效率η=0.91148853 8瞬态参数和时间常数
（159）励磁绕组漏抗标幺值Xfs*=0.28079421励磁绕组比漏磁导λfs=2.75169438励磁绕组电抗标幺值Xf*=4.15670912阻尼绕组直轴电抗标幺值Xds*=0.43883449λds=7.5195078阻尼绕组横轴电抗标幺值Xqs*=0.87766899直轴瞬态电抗标幺值Xd*’=0.35083437
（164）交轴瞬态电抗标幺值Xq*‘=1.62828992直轴超瞬态电抗标幺值Xd*’‘=0.25299405交轴超瞬态电抗标幺值Xq*’‘=0.6479688（167）励磁绕组电阻标幺值Rf*=0.004138励磁绕组时间常数Td0=3.19748665瞬变电流时间常数Td’=0.36780445超瞬变电流时间常数Td‘’=0.04597556负序电抗X2*=0.40488548(172)直流分量时间常数Ta=0.03280029