关于Maxwell中转子初始位置角以及初始相位角的理解

不要走开，文末有福利！！！

刚开始学习电机的时候，一直不清楚这几个角度该如何理解，经过一段时间的学习，现将我的理解陈述如下，欢迎大家讨论！

1.转子的初始位置角Initial Position:

我们知道，电机要转动起来，其定子绕组的旋转磁场与转子中永磁体产生的磁场有对应关系，而定子绕组产生的旋转磁场由通入绕组中的电流（或者加载电压）决定，转子的磁场方向即为d轴方向，这就意味着我们需要让电流或者电压激励的初始相位角相位与转子磁场的相位进行匹配。Initial Position指的是转子在0时刻的初始位置，设置这一个角度，转子位置会发生相应的改变。

通常，我们将转子的初始位置设在其d轴与A相轴线重合的位置。为什么这么设置，请往下看。

当A相轴线与d轴重合时，零时刻A相磁链即为转子磁链，由于反电动势相位滞后于产生它的磁链90电角度，所以空载反电动势E0刚好与q轴重合，这便于分析，如果你讲A相轴线与d轴不重合，则使得相位图分析变得复杂。

在Maxwell软件中，对于现有模型，将转子逆时针旋转某一角度，使得电机A相绕组通正向电流产生的磁场方向与转子磁场方向相反，这一角度设为转子初始位置角。即S极和A相绕组轴线对齐。

Maxwell帮助文档P2790: The rotor initial position is set to such a position that the initial flux linkage of the phase-A winding is at its negative maximum value.

方向相反的原因是因为Maxwell采用电动机惯例，电流和反电动势的正方向定义为相反的方向，不能用电磁感应定律得到的结论分析反电势和磁链的关系。

当然如果还是不懂，简单理解：为了便于分析，通常将d轴与A相轴线重合。重合就完事，不重合会将结果会变成类似于弱磁调控。

拓展知识（可以不用看，容易混），maxwell里的初始位置角其实并不是D轴与A相绕组轴线的夹角，D轴、A相轴线这些都是人为设定的。初始位置角是仿真起始时刻定转子相对位置与模型中定转子相对位置之差。例如，建模时N极与A相绕组轴线是对齐的，仿真时想让N极与B相绕组轴线对齐作为仿真起始位置，则初始位置角就是A相与B相轴线的夹角，如果仿真时让N极与C相绕组轴线对齐作为仿真起始位置，则初始位置角就是A相与C相轴线的夹角。

2.电压源激励的初始相位角（也就是转矩角）

我们在加载电压源激励时，Ua=U*sin(2*pi*f*t+segma/180*pi)，segma指的是电压与q轴的夹角=电压与E0的夹角+E0与q轴的夹角，因为E0与q轴的夹角=0（我们在设置转子初始位置角时故意为之），所以电压激励的初始位置角就等于转矩角，转矩角为电压超前空载反电动势的夹角，这再次印证上述转子初始位置角为什么要设成与A相轴线重合。

3.电流源激励的初始相位角（也就是内功率因数角）

加载电流激励源时，I=Im*sin(2*pi*f*t+gamma),其初始相位角为电流I与q轴的夹角，gamma指的电流与q轴的夹角=电流I与E0的夹角+E0与q轴的夹角，因为E0与q轴重合，所以该角度为内功率因数角。

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