У машины с внутренними магнитами поток возбуждения сочетается с магнитной анизотропией ротора. Момент возникает как от взаимодействия тока с полем магнитов, так и от различия магнитных сопротивлений вдоль осей d и q.
MTPA означает максимальный момент при заданной амплитуде вектора тока. В учебной IPM сильное шунтирование магнитов перемычками даёт небольшой момент; это особенность конкретной геометрии, а не показатель качества промышленных IPM. Оптимизировать нужно средний момент по периоду, а не случайный максимум в одном положении.
Распакуйте весь ZIP в новую папку. В FEMM 5 откройте меню запуска Python-скрипта и выберите reproduce.py. Каталог определяется по пути сохранённого файла в sys.argv[0], поэтому исходная рабочая папка FEMM не важна. Внешние Python, MATLAB, COM и TCP не нужны.
Программа создаёт новый каталог reproduced и отказывается перезаписывать его. Один контрольный повтор не заменяет полную исходную серию. Исходные модели и квитанции не изменяются. Для полной серии используйте run-series.py из корня комплекта: параметр SERIES_NUMBER выбирает одну из программ ниже, а рабочая папка и контекст исходного сценария устанавливаются автоматически. Для IPM повторяйте запуск пакета до завершения всех точек.
reference/run-complete-batch.pymanifest.json связывает точные входы с SHA-256; case-data.json содержит определения таблиц и графиков; expected-native.json задаёт контрольные состояния. Графики основной страницы курса работают без Python.
Амплитудно-инвариантное преобразование Парка задаёт токи d и q проекциями трёх фаз на вращающиеся оси. При симметрии iA+iB+iC=0 оно сохраняет величину iд²+iк²=2/3Σiф². В этом комплекте физическая ось d имеет смещение 90° относительно программного отсчёта; оно явно сохранено.
Электромагнитный момент следует из производной коэнергии по положению ротора при фиксированных фазных токах. После преобразования в установившуюся синхронную систему получается выражение через Ψд, Ψк, iд, iк. В линейном приближении подстановка Ψд=Ψм+Lд iд и Ψк=Lк iк разделяет магнитный и реактивный вклады.
При насыщении постоянные Lд и Lк теряют универсальность, поэтому в этом исследовании момент берётся непосредственно из FEMM и усредняется по одинаковым механическим положениям. Формула d–q остаётся независимым согласующим контролем.
На окружности iд=Icosβ, iк=Isinβ перебирается β. Для каждого β ротор и фазные токи согласованно проходят механический период 30°, обусловленный симметрией четырёхполюсной 12-пазовой машины. Затем вычисляют средний момент и размах пульсаций.
После грубого поиска оптимум уточняют по β, проверяют 32 угловыми положениями, отрицательной половиной окружности и отдельным сгущением сетки. Полный переносимый план содержит 1888 полей IPM: 1056 в исходной и уточнённой сетках токовых углов, 736 в отрицательной половине окружности и 96 сеточных контролей. Это отдельные полевые задачи, не один статический расчёт.
При 5 А лучший найденный β равен 100°, при 10 А — 115°. Возрастание отклонения от 90° показывает изменение оптимального соотношения d–q, но не доказывает глобальную оптимальность при любых токах, напряжениях и температурах.
Оптимум определяется сеткой токовых углов и двумя уровнями тока; непрерывная глобальная оптимизация не объявляется выполненной.
Это учебная модель с толстыми перемычками и низким полезным магнитным потоком; тепловая допустимость и реальный паспорт отсутствуют.
Часть серии использует малый период по симметрии, поэтому отдельный контроль полной окружности важен. Физические токи, углы и материалы сверяются по хешам.