同步电机定子转子磁场问题？

一、同步电机定子转子磁场问题？

对于同步电机而言，定子磁场和转子磁场同步且存在一个角度差。转矩跟这个角度的sin值的大小成正比，所以90度的时候转矩最大。

其实转子磁场可以认为是d轴磁场，定子磁场既可以产生d轴磁场（对应的是d轴电流Id）也可以产生q轴磁场（对应的是q轴电流Iq）。低速时，Id=0，调节Iq可以调节电磁转矩。高速时，反电势太大，甚至已经超过逆变器极限，这时候需要控制Id小于0来削弱转子磁场从而降低反电势，也就是弱磁控制。总之，d轴电流用来调磁场，q轴电流用来匹配转矩。

二、定子永磁同步电机的工作原理？

有发电机就有电动机，电机有转子就有定子，当然有转子永磁同步电机也有定子永磁同步电机。

要谈定子永磁同步电机的问题，不得不先提到转子永磁同步电机。此二者在结构上的主要区别在于永磁体是装在定子侧还是装在转子侧。

我们知道，在传统的转子永磁型电机中，永磁体是位于电机转子侧的，电机行业也根据永磁体位置的不同，可以把它分为4 种基本结构：1）表面贴装式；2）内嵌式；3）径向内嵌式；4）切向内嵌式。 众所周知，相对于传统的直流电机和异步电机，转子永磁型电机具有更高的功率密度和效率。

但是，转子永磁型电机通常需要对转子采取特别加固措施以克服高速运转时的离心力，如安装由非金属纤维材料或不锈钢制成的套筒等，这样做的后果就是，不仅导致其结构更加复杂， 制造成本变高， 而且增大了其等效气隙，降低了电机的性能。

同时，永磁体安放在转子上，会使得散热变得困难，从而引起的电机温升可能会导致永磁体发生不可逆退磁，限制了电机出力，使电机功率密度降低等。

为了克服上述转子永磁型电机的缺点，近年出现了将永磁体安置于定子侧的定子永磁型无刷电机。而定子永磁同步电机比较流行的有以下三种类型，上面 @天狼星 的回答里已经有了相关介绍，我就不再赘述了。

第一种双凸极永磁电机(Doubly-Salient Permanent Magnet Motor, DSPM)

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在 DSPM电机中，切向充磁的永磁体内嵌在电机定子轭部。如果从每相电枢空载感应电势波形和电枢电流波形划分（矩形波），该电机应属于无刷直流(brushless DC，BLDC)电机的范畴。但我们可以通过对电机定转子进行特殊设计来得到正弦感应电势，比如说采用斜槽转子的方式。下面我们具体分析一下这种电机的运行原理。

1.转矩产生机理

传统的直流电机、感应电机以及同步电机，都属于双边磁场电机，即励磁磁场在一边(定子或转子)，电枢磁场在另一边(转子或定子)， 定转子之间的相对运动使电枢绕组中的磁链发生交变，从而感应出电势，当绕组中通入电流后，电流与电势相互作用实现机电能量转换。

而定子永磁型电机的励磁源和电枢绕组都位于定子，它依靠定子直流励磁源与转子凸极的调制作用，使定子绕组中的磁链发生交变，从而产生感应电势与电磁转矩，实现机电能量转换。

2. 它的永磁体和电枢绕组均位于定子，与转子永磁型电机相比，可方便地对永磁体进行直接冷却，从而控制其温升；电枢绕组多为集中式绕组，端部短，用铜少，电枢绕组的电阻小，铜耗低。

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当然这种电机结构也并不是十分完美，仍然存在以下几个问题:

1.定子外漏磁

2. 端部漏磁。

DSPM 电机和 FSPM 电机的永磁体从定子内径处贯穿至外径处，并直接与机壳相接，因此三维端

部效应较为显著。

3.直流偏置磁场及其对铁耗的影响。

由于永磁体位于电机定子，导致定子铁心中存在直流偏置磁场 .

参考文献：

[1] Chau K T ， Chan C C ， Liu C ． Overview of permanent-magnet brushless drives for electric and hybrid electric vehicles[J]． IEEE Trans. on Industrial Electronics，

2008，55(6)：2246-2257．

[2] Zhu Z Q，Howe D．Electrical machines and drives for electric，hybrid and fuel cell vehicles[J]．Proceeding of IEEE，2007，95(4)：746-765．

[3] 程明． 双凸极变速永磁电机的运行原理及其静态特性的线性分析[J]．科技通报，1997，13(1)：16-21

三、同步电机定子引出线，电流密度选用多少？

经济电流密度，计算比较复杂，一般是直接采用国家标准：

年最大负荷小时数3000以内

铝电缆1.92A/mm 铜电缆2.5A/mm,

3000~5000

铝电缆1.73A/mm 铜电缆2.25A/mm,

5000以上 铝电缆1.54A/mm 铜电缆2.00A/mm,

架空线

3000以内的

铝1.65A/mm 铜3.00A/mm,

3000~5000 铝1.15A/mm 铜2.50A/mm,

5000以上 铝0.90A/mm 铜1.75A/mm,

四、三相同步电机中定子电流的性质是什么？

啥叫什么性质 就是带有谐波的正弦交流电呗。

V形曲线就是发电机并网运行时候（即端电压不变），定子电流随励磁电流的变化情况，也就是曲线横坐标是励磁电流，纵坐标是定子电流。V的最低点就是功率因数等于1的点

五、永磁伺服同步电机定子固定方法？

永磁伺服同步电机定子通常采用定位销或膨胀螺丝进行固定。在安装前，需要确定电机的正位、负位和中间位置，然后在这些位置上安装定位销或膨胀螺丝，确保定子的位置不会发生变化。

在固定过程中需要注意螺丝的紧度，不能过紧或过松，以免影响电机的正常运行。

在安装定子之前，还需要进行清洁和检查，保证定子表面无磨损和划痕，确保最好的粘合力和长期可靠性。

六、永磁同步电机定子绕组绕线方式？

 永磁同步电机定子绕组的绕线方式：

永磁同步电机定子槽契做好后，用DMD制作槽绝缘，按DMD绝缘纸剪成宽为槽周长，长为铁芯长加20mm的木条放入槽中，接着开始定子嵌线，取一把线圈，将下层线边的两半元件分开成上下排列，双手捻平斜置于右端槽口，向左拉入槽内；

将下半线圈元件置于半闭口槽侧，再将上半线圈元件下压，捏住两端直线角部，活动线圈，使两半线圈元件并列复位，校正两端长度，用打板轻轻敲打，使两线圈元件平整紧贴槽底，最后穿入层间垫条压平；

按长短的线头排列逐槽嵌放线圈，当嵌到一个节距数的线圈时，校正层间垫条，开始第一整把线圈的嵌放，双手捻平斜置于非接线端槽口，向接线端轻拉入槽内；

将下半线圈元件置于半闭口槽侧，再将上半线圈元件下压，捏住两端直线角部，活动线圈使其妥帖，拆回槽绝缘垫入槽下垫条打入槽契，按此方法依次嵌入整把，边嵌边将相邻上把斜边用涤玻绳扎紧，刚嵌到第一节距上层边时，将上层边吊起，嵌光整把后，整理上层边嵌入相应槽内，然后连接线并打上头套。

七、永磁同步电机定子如何产生磁场？

其主要有两部分组成，用来产生转子磁通的永久磁铁和至于转子铁心槽中的鼠笼绕组，其工作原理和同步电机是相似的，只是转子磁通是永久磁铁产生的。

当同步电机定子绕组接通三相或两相交流电时，定子绕组产生旋转磁场（N S），以同步角速度N逆时针方向旋转，根据异性磁铁像吸引的原理，定子磁铁的N(S)吸住转子磁铁的S(N)以同步角速度在空间旋转，也就是定子和转子同步旋转，维持转子旋转的电磁转矩是由定子旋转磁场和转子永久磁铁磁场的相互作用产生的。

八、定子电流是相电流吗？

如果电动机是星形接法时，那么定子绕组的相电流等于线电流。星形接法时三相绕组的三个头（或尾）相接为中性点（零点），另外三个尾（或头）为三条火线 此时输出（或输入）电流是各相独立的，故称相电流，此接法是最常见的。而对于三角形接法的电动机，线电流等于根号3相电流。

九、定子电流是槽电流吗？

不是的

定子线圈中流过的电流叫定子电流。定子电流产生的路径：

1、导体切割磁力线，磁场变化，导体两端就会产生电动势，如果导体形成闭合回路，就会有电流流过。

2、这是发电机定子的基本原理，对于发电机而言只不过磁场是转子在转动，定子是导体，定子没有动。

3、当导体的负载增加时，相当于并联电阻增加，这样定子电流就会增大，于此同时定子电流所产生的电磁力，就是阻碍转子转动的力也会增大，所以就要求转子增大输入功率，保持转速也就是保持频率。

十、什么是定子电流？

定子线圈中流过的电流叫定子电流。定子电流产生的路径：

1、导体切割磁力线，磁场变化，导体两端就会产生电动势，如果导体形成闭合回路，就会有电流流过。

2、这是发电机定子的基本原理，对于发电机而言只不过磁场是转子在转动，定子是导体，定子没有动。

3、当导体的负载增加时，相当于并联电阻增加，这样定子电流就会增大，于此同时定子电流所产生的电磁力，就是阻碍转子转动的力也会增大，所以就要求转子增大输入功率，保持转速也就是保持频率。