马上就要放假了，心情越来越激动，没有办法平静下来写一篇完整的文章啦。记录一下最近思考的几个问题吧，明年再好好研究。
功角特性Vs矩角特性
这两个概念有相似的地方，但是更多的是不同。
相似点
1、描述的都是某一转速下，输出功率（转矩）随角度的变化规律，自变量是角度，函数是输出转矩。
2、两个特性都过原点，函数随自变量增加而增加，达到某最大值后开始下降。当自变量为π时，函数值回到零。
3、当永磁体为表贴式(Ld=Lq)时，函数图像均为正弦曲线，在π/2处有最大值；当永磁电机的永磁体为内置式(Ld
不同点
1、自变量定义不同。功角是电源电压与反电势的夹角，矩角是电流与直轴的夹角。
2、限定条件不同。功角特性的电压值不变，矩角特性的电流值不变。
3、稳定工作点不同。功角特性上的最大值是电机的失步转矩值，电机不能长时间在该点运行，因为容易造成失步，烧坏电机；矩角特性上的最大值是MTPA控制时希望的运行点，该点的转矩与电流之比最大，运行状态最经济。所以电机通常运行在功角0-π/2，矩角π/2-π（永磁体内置式）。
联系点
实际上，功角矩角只是分析的角度不同。因为反电势的相位正好与交轴重合，我们可以把功角和矩角画到一张图上。这样，以直轴为横轴，虽然电流和电压的相位关系不能一概而论，但是它们通常都在第二象限。
MTPA控制算法的局限
顾名思义，MTPA控制算法的要义是当电流一定时产生最大的转矩，或者说用最小的电流驱动负载转矩。
我想，对变频器来说，这样确实是最优的。因为电流越小意味着损耗也越小。做控制的人，首先考虑功率器件的选型，也是合乎常理的。
但是，对电机来说，负载一定时，电流越小性能也越好吗？是效率最高，还是功率因数接近甚至等于1？
假如一台额定电压380V的异步电机，当接入400V甚至更高电压时，我相信额定功率时电流要小一些；但是这并不说明比380V时“省电”，原因很简单，虽然电流小了，但是电压高了，电流的减小并不能弥补电压的上升。反而因为功率因数的减小，视在功率是要增加的。至于输入功率的变化，需要具体分析：电压升高磁通增加，从而定子铁耗变大。铁耗变大的多，还是电流引起的铜耗减小的多，决定了电机的效率是升高还是降低。
永磁电机也是如此。我只是想表达，电流最小时未必电机的效率最高。当然，要求开发一套“电机效率最高控制算法”甚至“系统效率最高控制算法”，有些为难控制专家了。
多倍超速永磁电机的设计要点
前段时间技术交流群有人问最高转速是额定转速3倍，反电势应该控制在多少。我回复直轴电感很重要。
适当降低反电势是必要的。反电势越低，意味着最高转速时需要的弱磁程度也越低。但是反电势也不能太低了，否则不但恒转矩范围过窄，而且中速时的电流会增大。
当超速倍数较低时，适当降低反电势基本可以解决问题；但是当超速倍数达3-5倍时，最高转速时的反电势可能是额定电压的2~3倍，有必要采取一些其它措施。
反电势与额定电压的比值越高，需要的退磁磁场越大。而退磁磁链是直轴电感与直轴去磁电流的乘积：所以我们不能把最高反电势设置的过大，归根到底是直轴去磁电流不能过大。控制器的容量是有限的，而且还要输出交轴电流以产生转矩。
所以当最高反电势与额定电压的比值确定后，为了减小直轴电流，我们可以适当增加直轴电感。增加匝数、适当减小裂比、增大直轴磁导都可以增加直轴电感。
换一种说法，增加电感实际上就是增加电机的电负荷，减小电机的磁负荷。这么做可能会使电机的效率降低、温升增加；基于永磁体比铜线单价贵得多，成本应该会是下降的。
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