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[讨论] 请问一下,谁知道永磁同步发电机的转速与电压成什么比例关系?

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发表于 2009-11-26 16:03:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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因为我听说永磁同步发电机的电压与转速是近似成正比的,但是不知道有没有关于两者的直接的公式能够说明这一点,还请知道的达人解答一下,不胜感激。
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发表于 2009-12-2 13:57:29 | 显示全部楼层
看看电机学教材
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 楼主| 发表于 2009-12-4 14:43:53 | 显示全部楼层
电机学教材中的公式好像是 电压与转速、电流有一个公式 电磁转矩和电流有一个公式,但是没有表示电压和转速之间关系的公式啊。
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发表于 2010-4-2 20:29:21 | 显示全部楼层
永磁同步发电机如若offline,则generator terminal voltage是由field flux的变化中得到的,既然是永磁,呢field flux的magnitude不变,呢field flux的变化就是flux*w,w就是转速,所以offline terminal voltage是和转速成正比。
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发表于 2010-5-5 11:45:15 | 显示全部楼层
电力电子及电气驱动仿真 ' f. A& O  U5 }* ^

& X4 {6 D' M/ K/ Y4 d; Z/ W4 ]* d
/ k, P4 D- O, C' ]7 b( g' d( XCASPOC是一个针对电力电子和电气驱动的功能强大的系统模拟软件。使用CASPOC可以简单快速地建立电力电子、电机、负载和控制量的多级模型。这个多极模型包括交互式电力供应的电路级模型、电机/负载的部件级模型以及控制算法的系统级模型。
8 W" b: U% M3 A" F# W1 ~% I 
7 F; S, u# R( n& n; _* \7 G! K目前所有商用软件中,只有CASPOC结合拖放建模的易用性、建模语言的高效性、仿真结果观测的实时性和最快的仿真性能等等于一体,而没有任何收敛性问题。CASPOC是最容易学习使用的高性能可视化建模和仿真软件。/ M, R' h$ V' b4 E
 
. @. T: n2 y3 j; R# d3 Y. M5 C9 wCASPOC应用于复杂电力和控制设备、系统的设计和仿真,例如:整流器,直流转换器,交流转换器,谐振转换器,动力工程,感应机,矢量控制,机械结构,有源滤波器,谐波,直流机械,步进电机等等。CASPOC在以下行业有广泛的应用:航空,汽车,运输,商用电子等等。* Q1 E; R6 u5 z& h
3 ~# m, U5 G/ F. |( E

1 X& d3 R% c0 L9 h◆运动控制与变速驱动装置
. C2 ?/ s% i" E. z! ]使用Caspoc软件可轻松进行马达驱动系统的分析与设计。Caspoc标准及专业版包含了电机和变速驱动装置的建模功能。它提供了一种简便有效的马达驱动系统建模与仿真手段。8 l- r7 e; _2 E. W4 _3 s- u. @
只需将电机连接到电力电子装置和机械轴,即可快速高效地建立起驱动系统。
5 V/ `1 u7 Y7 p& `# f3 P3 @* c 2 l  e" s  s% C

; r$ x6 f8 E5 A; ~" y
# f# e! r5 l/ a: F& Y* z  J: N! {1 e1 K& D6 l3 K% ]0 i

2 o* T+ Q, u6 q5 Y& g2 E电力电子装置、控制回路、电机和机械传动装置的建模均在一张原理图中完成。同时有全部基本类型的机器与机械部件可供使用。
/ P8 H, O: E. T4 _" ~只需将PI控制器、磁场定向控制器等综合控制库部件连接起来,即可快速、方便地建立起电气驱动装置。甚至还可使用C/C++等建模语言,创建出自定义的机器/负载模型。! C" q: \; N0 P- o+ A/ F
( f+ X7 q! \; S

  C9 Y% n. r# n: k0 l  a4 m) G' H& X
+ s4 o7 n2 O7 ^( p$ R 特色:0 N- v1 o7 d* `. }
•通过运用abc-dq转换器、PI控制器和数字/模拟滤波器等现成部件,可极其轻松地建立起任何驱动系统的模型,并得到清晰明了的系统布局图。
2 M$ \. p, |$ V& R' I•具备大量样例,图中所示的磁场定向控制器就是其中之一。感应电机矢量驱动装置(上图)和磁场定向永磁同步电机(PMSM)驱动装置均可直接实现。
4 p  d) P( c4 Q- P- s•如有需要,可采用Simulink耦合,将电力电子及电气驱动装置与任何Simulink控制模型耦合。  e$ m( _7 @3 ]
•可结合知名的有限元(FEM)仿真软件进行协同仿真或与之交换数据,任何新型电机均可应对自如。
5 h. I$ b4 u) r+ T电机:9 p$ U6 F* v1 r: C8 Q/ y
•永磁同步电机  o* j) W+ p) k- G% f7 }3 W
•感应电机(鼠笼式、线绕转子、单相)
6 [! S- q2 t( j) D0 C* R0 n* n7 |•同步电机与发电机,永磁及外励磁
  g! i* i2 Y% O% K. A•永磁直流电机
' {/ n; W' g# h0 R- y7 X•无刷直流电机
' x+ i2 O. o: h: b8 w•串励及复励直流电机. E- s' k- {) D" F. b8 {) i6 q
•开关磁阻电机; b2 q0 U! ^# N* j7 O1 _7 _; V
•同步磁阻电机
0 W) B8 \9 y! o4 V" D8 P•步进马达
2 t% w& J+ E1 r: i) u# t•车载发电机(直流及三相)
( ?5 L% Y! D% |$ }8 T机械部件:
4 s% G) \/ e0 Q•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮
: u5 e8 E4 J% |3 C' c' C; L•恒扭矩、恒功率与常规机械负载
; a' ?" k; n# P1 l. e8 X4 \•速度、扭矩和功率传感器
/ c) N7 ?' O; G$ M* x! W# {' b% ?; K8 L2 v7 w" D# W
总结:任何类型的电机均可简便、快速地建模。
$ ?1 |, y9 k# Y5 x& c  w5 s2 t& S; k3 R/ A# @
1 Y! k7 R4 a' _9 ]8 ?
0 @; I6 x4 X' Z3 E+ X
◆数据交换与FEM协同仿真% T5 x' |9 q+ n* `" p
运用详细的马达模型,可从电气驱动仿真中获取更多功能。Caspoc能与各种FEM软件包耦合使用。
( x5 ^; T. D3 j- {, n- D/ m
3 k9 t% e- [/ ~- l% q& H. p6 P$ A# O# K4 lAnsys中的开关磁阻电机
' a8 j" K! ^. B, |" h9 y& P8 Z) w8 k9 K& n
) Q5 B! @! L( ?+ C% E

; x4 S4 u' A$ ~
# I2 b6 s1 L1 e- p: P; }
; L( ]; K; V& _SmartFem中的永磁同步电机$ ]; G4 e& b3 N. a* `

. B  F  z) l& Q2 X
3 Q# f  k# p3 R" @
6 L6 |: M" d8 C, Y: ~
8 ^8 |" U8 r7 b& h- c- \+ r- U+ E. A

1 \# t# h/ F+ fCaspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。 1 i* H/ k$ L, E: b5 R5 }) S! I
: [' m% M8 ^: d

  C* I2 [; e& ^  V# e
) l0 {; S9 D+ x+ B( b. w特色:; w# }) Q/ q" O% ~- R
• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真$ N0 S) U! f7 o# y/ z+ D
• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗
- z5 l6 b: J6 R$ T- @• 通过FEM模型确定非线性机器模型的参数,然后采用后一模型进行控制优化
5 N4 I/ g5 `. Q& \8 w2 E& E• 静态参数、查找表和暂态协同仿真7 K1 @& z; ]" F6 n
• 可结合知名的有限元(FEM)仿真软件进行协同仿真或与之交换数据,任何新型电机均可应对自如。
9 k7 R0 v* H9 Z; C' x3 {线性执行器协同仿真, u* R! N5 m( r$ [
在Ansys中对线性执行器进行建模,在Caspoc控制下进行协同仿真。既可在Ansys中采用FEM和(或)多体动力学模型对机械系统进行建模,也可在Caspoc中建立一个基本的机械模型。
; w% z3 C2 U8 Y$ \+ {+ L7 q# ~8 w* s& a/ v$ ^( x* \- _
0 j1 L* n0 m& W" y8 F! \& o# E4 n
6 {& ^- X7 h7 |9 j  e4 P# G4 h0 x
( b) A& @( q" C' B: q* X
( g, ^/ a( U. M' a0 x& H) Y6 d
总结:可通过Ansys和SmartFem简便、快速地得到任何类型电机的准确结果。
. B" X9 Z, L" `0 j) m6 ^  ]8 R3 B. ^9 m+ O+ K3 J2 c& F
  E# q( \# x3 K) z$ K: V$ D
1 i" y4 k+ i3 T* ~3 H% C: U
◆详细、快速的半导体建模1 d0 d5 n2 _1 S! T7 e2 G  @
采用Caspoc“功率损耗快速预测模型”,优化电力电子设计。
* a0 E- w) [2 s% f! R7 w- G* Q9 j* i: b, X7 y" s9 {5 @4 g
IGBT逆变器损耗的快速仿真
8 z: n- y9 _4 N( k0 Z 2 r! z+ ]: W1 v9 v! ]
4 |" E$ `( }. ]5 \7 Z

: T( n+ V/ w. w9 T2 S+ g  y! Q. P. m5 t; y  n, q" v

! M6 E  A' N$ p5 y半导体损耗快速预测模型2 c3 U3 G; \- W9 ?/ b; }% A& G
! k# d7 D0 k, D2 v/ w/ A  M7 K, p

' i: }& f! |3 o2 a# q+ u4 L- B$ T, u
$ f$ N2 a* J7 A4 T4 f. m4 `8 R0 A. u5 u
6 l! ?) k- F% \$ b" g4 M; U
MOSFET详细建模% a, ~1 U* g- L; Q; a  |* v9 Q
Caspoc中的MOSFET详细建模,其中显示了上升与下降波形。
2 T; c/ O  E1 q0 E; p' }& J# e% i, v3 l7 r
9 U7 T6 G, s+ Q# B/ P# f

1 ]4 r, y/ i/ B% l4 j( K" C" D, p 特色:1 ]! [& }% b% P( ^7 _$ O1 Z
•MOSFET非线性电容详细模型4 z- h5 h% B) a
•IGBT拖尾电流模型
- Q- m% [" h. F& @+ D. a( r•二极管反向恢复模型
/ J5 q2 F5 {' ?$ J9 Q% R•以快速损耗预测模型实现快速仿真) y2 c) T2 k: C5 u
•与热模型耦合
* Q7 X' |  O& c. L( G- f•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
' j% H6 O7 `9 H2 _7 I. x( h& O/ ^二极管反向恢复
- E0 Q' |6 Y) d* h- c. O  \) c二极管反向恢复取决于最大正向电流以及关断期间的斜率。在随后各次仿真中增大电感,可提高关断电流的斜率,进而降低反向恢复电流。
5 g4 K1 j$ @$ a4 H
. D1 L  C0 f( b! N9 J" C( \# q4 R+ S/ u- \" _

1 ?, w9 n2 F6 K% y8 f3 Y; j7 G# c( P! p+ `' }) L
0 H! M- t1 _3 Q. w& Z
总结:可以简便、快速地使用半导体详细模型或者损耗预测模型。3 H( k$ G+ k6 y: y) q" D! A
2 j7 ?9 \% U9 T; i

! a/ O/ E7 y& H6 u1 U/ Q, N/ d+ _  A. f9 I; k. h
◆散热片建模
1 J9 u$ S3 u6 b/ Y, Z9 Q" a依据详细的散热片模型,对电力电子设计进行效率和发热估计。依据基本散热片模型或者Ansys的详细热模型,准确预测所做设计的热行为。
! h+ ~, y* R8 g) o7 h) g带散热片和隔热层的TO220# h0 u7 r. v7 b4 l
) ?, e2 H: }' B, r2 m
. L9 W, `5 z$ x' N$ \9 m! a
: K7 B8 R3 S& N0 S4 F/ c3 D
* N7 Y: p+ @  ]$ D2 L# `7 |

7 Z: C+ B4 `" u+ [# OIGBT结温详细模型
# d, ~. f' f4 J" {  J2 U+ p( h3 h; K" A9 M/ h# S
* @- y4 Q& @- ^3 T
4 j! n7 i3 D7 }- Q9 {+ b1 j
特色:
# i) w& K% Z, T* O" t; U& Z) y•散热片模型与半导体模型直接耦合
8 [3 Q9 V- x1 X. h! c•预定义导热材料特性9 j7 ]2 ?$ F$ r2 n; V
•现成的散热片模型5 y3 [$ x4 w, n6 h
•热模型可从Ansys直接导入Caspoc5 M& w( F  ^1 ]% p2 h0 d3 G
热模型3 `% Y" e9 I6 S  y, X) M
需要热模型来准确预测半导体损耗。半导体损耗依赖于结温,而结温又是半导体自身以及周边半导体功率损耗的函数。在Caspoc中,可以使用现成的散热片模型,也可以使用Ansys中的详细模型。5 t- L5 W6 {4 H8 Y( L2 ?' Q

; Y8 v6 m. L6 `6 B/ `1 h' X3 x. b0 Y' O2 J  H8 `

  r7 p. A2 r5 H$ k0 S) D
9 O" a& Z' W/ Y/ d( }( U: ?
/ m5 H% C; d& \2 b* y* N( Z, j6 b% X2 x. p+ v0 h

5 Q# e/ T) u6 o- k% @1 H1 D2 [总结:既可使用预先定义的热模型,也可简便快速地定制热模型。# \8 |! C5 B0 I* S' t( Q
1 o* h" t, A/ k# p

) b7 v$ N4 C& Q9 M) U9 ^2 \+ N5 h" R; U: _. W" f
◆汽车动力管理
+ Y1 y! k# S0 C6 z8 s$ y针对多种负载应用进行汽车动力管理优化与测试。同时针对所有用户,对整个电力网进行建模。可观测蓄电池充放电以及发电机产生的谐波。此外还可建立负载突降以及模拟电力网的稳定性。
  g! T- P% D8 q, O9 R6 l/ S. z% L1 `+ @
汽车动力管理(含负载突降)$ a2 l1 p  `/ _! q
, p# a9 i% {$ S8 w4 T. \$ F

; A8 s* l0 z" Q' C" T/ N. K3 f7 C6 x1 i. e% {2 M- ]
  }8 C/ {7 s4 }2 I# W# ?) t
+ k' ?* s1 }" E6 v7 }( Y8 }
IGBT火花塞点火控制- x0 |% W9 |( q6 N% p% E8 U: K

- r: F; \$ j' W# W% W% p* i7 n5 g/ ~6 U  m9 {

2 w7 ?) G4 v" l- [" F, |7 u, l. w! v
特色:1 V% @; F/ K7 s2 H
•发电机详细模型,包括六脉冲整流器和控制器3 E6 ]' I5 m2 b( q5 S
•蓄电池荷电状态(SOC)及充放电阻抗模型。
# w( f- }# g5 p- j•高压火花塞模型7 a+ x0 E7 W: `( u# I: F4 Z0 R
•双向直流电源的限流与电流效率模型
. D9 v% S+ M+ a0 m4 M2 @•动力管理传动循环2 N( g- E/ ]6 ~3 u
双向直流变换器
# T1 q7 M; @4 |电力电子装置在汽车领域的应用初见端倪。除控制发动机、交流发电机和闪光信号灯外,还可控制马达及其它车载执行器等几乎所有装置。下图是HEC(混合动力电动车)中双向转换器的详细模型,该转换器用于在蓄电池电压与总线高压之间进行转换。
& j3 ~* \' u0 ^$ k) k+ ~ , E8 O: g$ a" W. Z5 t, [( K
/ {) G+ k( @, f9 T- s  c- G
; d) _, f0 `, i2 w* v" U4 I

3 U2 ~( ~3 b- j1 P( ^+ v4 [
5 t/ M) ]+ R1 n) C) I( Q3 u! Y+ c+ E总结:简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。3 Q/ n4 i/ ~  B$ _2 c
7 `% |4 C4 V* M% M/ g8 P0 H
: X- n# `% c% H* j. b+ k

) a, ]" K! }2 T4 }: ~  D◆绿色可再生能源# ]6 u" `6 W  L# S9 R
绿色可再生能源是今后的发展趋势。采用Caspoc进行绿色能源仿真,可帮助您始终走在时代的前列。提供太阳能电池、风轮机和燃料电池等模型。
; |0 u9 i& B6 o% S! v9 F6 [+ `) R! _7 ~& C! J- N. g4 q: i
带逆变器的太阳能以及电网供电线路
( }. H. l3 y# V5 g* U6 G
0 }- z' W% q; \* P) u% Y- {3 `, g/ ~3 i- F6 G- i0 A0 D) U

' I0 G2 ~* r- ]" o. _
  n! {' R8 f3 a* K5 z7 {7 [' [, d! n9 n4 C
风轮机模型
! l2 m; Q) }' M7 D6 T. e, @
, b/ _" n+ i7 A8 N" P( _& Y
/ e2 j& L$ G) e; }- q: q' B5 ^- j) t, o( [/ u+ K" T

$ o7 {+ y5 M3 p+ p! F 双馈感应风力发电机
/ a' ?/ v1 K5 j4 [风轮机经刚性轴和齿轮箱连接到DFIG(双馈感应发电机)。发电机转子通过逆变器取电。DFIG发出的电力被输入主电网。
( V& Z# Q" P6 X) y+ w3 U, _9 ^
& k3 J* a' F4 k' y) n! G
. p' z; ?. k; h- z4 d5 d6 I: b6 Y6 W7 B  R4 m0 D* I2 o
  特色:
4 r# \0 N3 L0 W8 k0 X$ W) y- _• 负载依赖性太阳能电池模型
+ Y; [+ }& H6 z! p% r3 [4 ~' r• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性
, ]* j+ u7 Q2 n2 O0 s  x• DFIG(双馈感应发电机)
; R0 u- [" `5 c* S, d% b4 A5 ?2 {- f# p• PMSG(永磁同步发电机)) O% s* a. |; I7 W5 r
• 行星齿轮、刚性轴+ V% B6 `8 @% r1 ~5 M
• 风速特性" F& R: M# V! M) u- y* I: J: A; j
• 采用CFD方法得到的负载依赖性燃料电池模型,或燃料电池详细模型) x1 u  N& m2 J$ R: F' `7 `' C
燃料电池6 x5 @4 z& h, \4 \" v2 p" z9 u
可采用CFD软件包,基于电压-电流关系建立燃料电池模型;也可建立包括氢气压力和温度在内的详细燃料电池模型。: p6 y# I% F6 J

3 B$ Q3 ?, H2 C3 B/ {& E+ M" F% O7 H1 M4 B# W: T: C

/ D+ U5 I4 L6 o1 `) n  ?; ?( f4 [% G. z' v, b
总结:简便、快速地位居绿色能源设计的前列,构建更加美好的未来。
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发表于 2010-5-5 17:00:39 | 显示全部楼层
知不知道输入转速和功率的关系
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发表于 2010-11-8 16:18:13 | 显示全部楼层
E=4.44*频率*气隙磁通*转速
4 y: U$ G4 X( L在永磁同步发电机中,气隙磁通不可调,一般为定值,当电机并网时,电机输出电压的频率取决于电网频率,即工频,所以电机的电压与转速近似成正比。
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