永磁同步电机d-q轴电压方程中耦合项的正负号问题
永磁同步电机的电压方程:
我们来讨论下,在d-q轴电压方程中,为什么在d轴上,q轴的耦合项是负的,而在q轴上,d轴的耦合项是正的?
首先说明一个问题,电枢绕组是一个感性元件,对于感性元件来说,一般电流都是滞后于电压90度的(因为感性元件的存在,电流的增加比较慢从而导致这个问题的存在)。
然后回到电机d-q轴的电压方程,d-q轴成90度的关系(q轴滞后d轴90度),当q轴电流再滞后q轴90度后,q轴电流与d轴刚好成180,所以q轴电流在d轴上的耦合刚好为负,所以看到的d轴电压方程中,q轴的耦合项是负的。
最后再来看电机q轴上d轴的耦合项,当d轴滞后90度,刚好和q轴重合,所以在q轴电压方程中,会发现q轴上d轴电压的耦合项为正。
黑色的为d-q轴坐标系;
红色的为d-q轴相互之间的耦合项。