華中科技永磁同步電機ppt課件

1、華中科技大學華中科技大學同步電機與異步電機的根本區(qū)別是旋轉的轉子通入直流電流勵磁SNneaebecIftEemacos)120cos(tEemb)120cos(tEemcf260pnf aFpfn6011nn (同步電機)一、概述 同步電機一般采用旋轉磁極式結構，根據磁極形狀可分為隱極和凸極兩種型式。 凸極同步電機氣隙不均勻，適合于中速或低速旋轉場合 隱極同步電機在不考慮齒槽效應時，氣隙均勻，適合于 高速旋轉二、基本結構形式三、氣隙磁場的主要系數磁通波形系數IfFf基波)(1nFfE0（ ） 60pnf 三相對稱電流 iabc(f)旋轉磁勢基波(電樞磁勢)aF大小pKIFNNa135. 1轉速

2、npfn601方向與轉子同向fFaF與電樞反應：電樞電流產生的磁動勢對勵磁磁場的影響電樞反應：電樞電流產生的磁動勢對勵磁磁場的影響四、電樞反應和電樞反應電抗1. 定義定義2. 電樞反應的性質電樞反應的性質 當取任一相繞組軸線作為時間參考軸，設三相對稱負載時，相電流I滯后于E0 相角 。若在t0時，轉子勵磁磁動勢正向軸線d軸超前參考相軸線90o電角度），則各時空矢量如圖所示。 根據交流電機繞組理論磁動勢原理，電樞三相電流產生的合成旋轉磁動勢基波矢量 與 重合。aFaFaFf1FI(1)=0o時(負載為純阻性) Fa=Faq,與Ff1正交，為交磁性質I(2)=90o時(負載為純感性) Fa=Fad

3、,與Ff1反向，為去磁性質II(3) 0 90o時(負載為感性) FaFad，與Ff1反向，去磁性質Faq，與Ff1正交，交磁性質IadIa qI(4) 90o 0o時(負載為容性) FaFad，與Ff1同向，助磁性質Faq，與Ff1正交，交磁性質a qIadII(1) 隱極同步電機3. 分析方法分析方法aaaaFBE 0011EBFff0EEEa不飽和時，afaFFF1求出BE 氣隙均勻， 處于任意位置上，產生的氣隙磁場Ba大小相同，故可直接由：aFaf1E或求出F再由求得合成氣隙磁動勢，FFF先由勢可以疊加性疊加條件，但是磁動飽和時，磁場不滿足線(2) 凸極同步電機雙反應理論 凸極電機氣隙

4、不均勻， 處于不同位置，產生的氣隙磁場Ba不同，處于d，q軸上時，分別產生出如圖所示的磁動勢：aF雙反應理論：adadadEFaqaqaqEF 當 處于任意位置且不計飽和時：aFaIF分解或I 分解dadadadIFE qaqaqaqIFE 氣隙合成磁場：0EEEEaqadB 五、感應電勢 1. 導體電動勢 p對極電機，氣隙磁場空間分布為p個正弦波的磁場稱為基波磁場，基波磁場在繞組中感應的電動勢為基波電動勢。為感應電動勢頻率為感應電動勢頻率111c22. 22ffE601pnf 為基波磁場每極磁通量1 當p對極的正弦分布磁場以轉速n1切割導體時，在導體中感應電動勢為正弦波，其有效值為2. 線圈

5、電動勢與短距系數 11cc11cc1)(2)2sin()(2yykENyENE)2sin(11yky短距系數 ky11對于整距線圈 ky1=1 3. 線圈組電動勢與分布系數 分布系數 kq11對于集中繞組 kq1=11111112sin2sinqyyqkqEqqqEE2sin2sin111qqkq 4. 相電動勢與繞組系數 相電動勢等于并聯支路的支路電動勢。 每條支路所串聯的各線圈組的電動勢都是同大小、同相位，可以直接相加。 對于單層繞組，每相有p個線圈組，每條支路有p/a個線圈組；對于雙層繞組，每相有2p個線圈組，每條支路有2p/a個線圈組。 基波相電動勢有效值E1為)(244. 42)(4

6、4. 4111c1111c11雙層繞組單層繞組kkapqNfEapkkapqNfEapEqyqqyq111cc)(2)(qyNkkkapqNapqNN雙層繞組單層繞組11144. 4fNkEN繞組系數相繞組串聯匝數相電動勢統一計算式相電動勢統一計算式六、穩(wěn)態(tài)電磁關系電壓方程向量圖電磁功率無功調節(jié)和V形曲線七、動態(tài)數學模型 同步電動機矢量控制思想的引入 1.1.電機是機、電、磁三種物理量相互關聯的，以電磁場作為耦合場的機電電機是機、電、磁三種物理量相互關聯的，以電磁場作為耦合場的機電能量轉換裝置。能量轉換裝置。l從機的角度去看從機的角度去看 l從電的角度去看從電的角度去看 l從磁的角度去看從磁的

7、角度去看 同步電動機及異步電動機的氣隙磁場在空間分布是接近正弦的，其產生有效同步電動機及異步電動機的氣隙磁場在空間分布是接近正弦的，其產生有效轉矩的工作磁場是磁場的基波分量，這就使同步電動機及異步電動機分析及運算轉矩的工作磁場是磁場的基波分量，這就使同步電動機及異步電動機分析及運算中對磁場可以采用空間矢量的方法來分析及運算，對電壓、電流等可以采用時間中對磁場可以采用空間矢量的方法來分析及運算，對電壓、電流等可以采用時間相量的方法來分析及運算，這個條件也為這類電機采用矢量控制奠定了基礎。相量的方法來分析及運算，這個條件也為這類電機采用矢量控制奠定了基礎。 2.2.電機矢量的概念電機矢量的概念 S

8、FRFfFSffSsinsinsinSfsfSRsfRfTKF FKF FKF F 對于交流電機來說，氣隙磁勢沿氣隙周長方向呈正弦分布，因此可以用空對于交流電機來說，氣隙磁勢沿氣隙周長方向呈正弦分布，因此可以用空間磁勢矢量來表示，這就是電機矢量的概念間磁勢矢量來表示，這就是電機矢量的概念 。八、永磁同步電機的矢量控制 自控式變頻的同步電動機與他控式變頻系統相比較具有不會失步等明顯的優(yōu)點。自控式變頻的同步電動機與他控式變頻系統相比較具有不會失步等明顯的優(yōu)點。 因此，根據定子磁勢的位置是由轉子位置所決定的特點，使其與轉子的磁極因此，根據定子磁勢的位置是由轉子位置所決定的特點，使其與轉子的磁極軸線或

9、氣隙磁場軸線保持一個軸線或氣隙磁場軸線保持一個 的恒定值，即使的恒定值，即使 與與 垂直或使垂直或使 與與垂直，則定子磁勢的旋轉速度也即變頻器的輸出頻率是跟隨轉子旋轉速度垂直，則定子磁勢的旋轉速度也即變頻器的輸出頻率是跟隨轉子旋轉速度的變化而變化。這就是同步電動機的磁場定向控制或通常所說的的變化而變化。這就是同步電動機的磁場定向控制或通常所說的“矢量控制矢量控制”。90SFfFRFSF3. 3. 自控式變頻的優(yōu)缺點自控式變頻的優(yōu)缺點4. 4. 矢量控制思想的引入矢量控制思想的引入 若能使電機定、轉子磁勢的夾角在任何時候都保持同一個值，那么只要定若能使電機定、轉子磁勢的夾角在任何時候都保持同一個

10、值，那么只要定子電流恒定，其力矩也就不再脈動。控制效果將更好。子電流恒定，其力矩也就不再脈動。控制效果將更好。 六拍型供電的變頻電路使電機定子磁勢只有六拍型供電的變頻電路使電機定子磁勢只有6 6個空間位置狀態(tài)，定子旋轉磁勢是個空間位置狀態(tài)，定子旋轉磁勢是一個步進式的旋轉磁勢，每一個定子磁勢要對應于轉子一個步進式的旋轉磁勢，每一個定子磁勢要對應于轉子6060電角度的位置區(qū)域，可電角度的位置區(qū)域，可知，力矩的脈動也就不可避免知，力矩的脈動也就不可避免 。SFRFfFSffSsinsinsinSfsfSRsfRfTKF FKF FKF F同步電動機的坐標變換 定子旋轉磁勢既可以由：定子旋轉磁勢既可以

11、由：定子三相繞組通入對稱的三相交流電流產生靜止的三相定子三相繞組通入對稱的三相交流電流產生靜止的三相a、b、c系統），系統），定子兩相繞組通入對稱的兩相交流電流產生靜止的定子兩相繞組通入對稱的兩相交流電流產生靜止的、 、0系統），系統），定子直流勵磁繞組生成固定磁場，把定子直流勵磁繞組生成固定磁場，把“定子旋轉起來產生旋轉的定子旋轉起來產生旋轉的d、q、0系統），系統），a)靜止的三相系統靜止的三相系統 b)靜止的二相系統靜止的二相系統 c)旋轉的二相系統旋轉的二相系統 對產生同樣旋轉磁場的這些不同形式的繞組可以相互替換而不會影響電機的對產生同樣旋轉磁場的這些不同形式的繞組可以相互替換而不會影

12、響電機的轉矩、轉速。這種繞組的替換從數學概念上看是同一個旋轉磁勢在不同坐標系下轉矩、轉速。這種繞組的替換從數學概念上看是同一個旋轉磁勢在不同坐標系下的不同表示法而已，這種替換過程就是電機坐標變換。的不同表示法而已，這種替換過程就是電機坐標變換。c)1adqb)120120120a)abc綜合矢量 電機學中已知，三相電機定子繞組中通入三相電流時，其相應的基波磁勢在電機學中已知，三相電機定子繞組中通入三相電流時，其相應的基波磁勢在空間圓周方向空間電角度空間圓周方向空間電角度 坐標及時間坐標及時間t t 坐標的二元表達式為坐標的二元表達式為: :3332 2( , )cos sin2 2( , )c

13、os(120 )sin(120 )2 2( , )cos(240 )sin(240 )aabbccI NfttpI NfttpI Nfttp當三相電流有效值當三相電流有效值 時，其合成磁勢時，其合成磁勢 是一個圓形旋轉磁勢：是一個圓形旋轉磁勢：abcIIII,sft33 2( , )sin()SabcINftffftp 上式在空間按正弦規(guī)律分布的磁勢，可以用一個空間矢量上式在空間按正弦規(guī)律分布的磁勢，可以用一個空間矢量 來表示，矢量的模來表示，矢量的模表示磁勢波的幅值，表示磁勢波的幅值， 在某個時刻所在的位置或方向表示磁勢正波幅所在的地點。在某個時刻所在的位置或方向表示磁勢正波幅所在的地點。

14、在在a a、b b、c c 相軸相軸 、 、 的投影就是的投影就是 、 、 的瞬時值。的瞬時值。 SFSFabcafbfcf 與與 一樣，在空間也是一個按正一樣，在空間也是一個按正弦規(guī)律分布的量，因此也可弦規(guī)律分布的量，因此也可以表示成空間矢量以表示成空間矢量: :333222aabbccNFi apNFi bpNFi cp 當三相電流對稱時，當三相電流對稱時，三相合成磁勢為三相合成磁勢為01202403322()()jjjSabcabcabcNNFFFFi ai bi ci ei ei eapp(90 )332jtNIeap兩邊同除以兩邊同除以 ，即可得，即可得 33Np(90 )2()23

15、jtabci ai bi cIea 可見，上式的右邊是一個與可見，上式的右邊是一個與空間旋轉磁勢類似的空間旋轉電空間旋轉磁勢類似的空間旋轉電流，我們把這個空間旋轉電流稱流，我們把這個空間旋轉電流稱之為綜合電流矢量，并記作為之為綜合電流矢量，并記作為 ：22() ()33abcabcii ai bi ciii式中：式中： ， ， 分別稱之為分別稱之為a、b、c三相的空間電流矢量。三相的空間電流矢量。aaii abbii bccii cafbfcfSf 推而廣之，還可以引入推而廣之，還可以引入“空間電壓矢量空間電壓矢量”、“空間磁鏈矢量等?？臻g磁鏈矢量等。 一般化而言，對一般化而言，對m相系統中的

16、某一物理量電流、電壓、磁鏈等的相系統中的某一物理量電流、電壓、磁鏈等的m個變量個變量x1、x2.xm，其大小可看成是空間矢量，其大小可看成是空間矢量 、 、 的模，它們的空間位置的模，它們的空間位置方向分別處于各自繞組的軸線上，然后把這方向分別處于各自繞組的軸線上，然后把這m個空間矢量按矢量方式相加并乘以個空間矢量按矢量方式相加并乘以2/m 得到的合成矢量即為該物理量的綜合矢量得到的合成矢量即為該物理量的綜合矢量 。1x2xmxx 從電流的物理本質來說，電流只是一個時間相量標量），它并不具備從電流的物理本質來說，電流只是一個時間相量標量），它并不具備空間矢量的要素，但電機中的電流在空間是與它的

17、相軸聯系在一起的，這就空間矢量的要素，但電機中的電流在空間是與它的相軸聯系在一起的，這就賦于了它在空間的位置特性，因此可仿照磁勢的處理方式而定義出了賦于了它在空間的位置特性，因此可仿照磁勢的處理方式而定義出了“空間空間電流矢量電流矢量”（綜合電流矢量）（綜合電流矢量） 。 綜合電流矢量綜合電流矢量 的實質是產生空間旋轉磁勢的實質是產生空間旋轉磁勢 的一個合成綜合電流，的一個合成綜合電流，是一個在空間旋轉的空間正弦分布的電流片。是一個在空間旋轉的空間正弦分布的電流片。iSF2()3abcuu au bu c2()3sasbscsabc2()3rarrbrrcrrabc空間電壓矢量空間電壓矢量 空

18、間定子磁鏈矢量空間定子磁鏈矢量 空間轉子磁鏈矢量空間轉子磁鏈矢量 在在、0 0 系統中，有系統中，有繞組有效匝數相等條件下變換關系 設不同繞組形式的電機其每相繞組有效匝數相等，那么若磁勢相等，磁勢除設不同繞組形式的電機其每相繞組有效匝數相等，那么若磁勢相等，磁勢除以相同的匝數，則其綜合電流矢量也就相等。以相同的匝數，則其綜合電流矢量也就相等。 1 1靜止的靜止的a a、b b、c c系統系統3s3s與靜止的系統與靜止的系統 、 、 系統系統2s2s的變換的變換 0在在a a、b b、c c系統中，有系統中，有12024022()()33jjabcabcii ai bi cii ei ea211

19、3()()3222abcbciiijiia02()()21()3abciiiijiiiii式中，式中，i0 i0 是零序分量，該分量對旋轉磁勢無影響。是零序分量，該分量對旋轉磁勢無影響。 因此就可以用綜合電流矢量來作為坐標變換的中間橋梁。因此就可以用綜合電流矢量來作為坐標變換的中間橋梁。3 /20111222330322111222aabssbcciiiiiiiii C當把當把 軸與軸與 軸取在同一軸線上時，軸取在同一軸線上時， ，令實部、虛部分別相等，即可得令實部、虛部分別相等，即可得aa3 /20111222330322111222aabssbcciiiiiiiii C對對 求逆即可得到求

20、逆即可得到 ，即，即32ssC23ssC23001011312213122abssciiiiiiiii C 當已知綜合電流矢量而要求得當已知綜合電流矢量而要求得各相繞組電流瞬時值時，只需把綜各相繞組電流瞬時值時，只需把綜合電流矢量在各繞組軸線上投影即合電流矢量在各繞組軸線上投影即成成 ，即：，即：000coscos(120 )cos(240 )abciiiiiiiiicossiniiiia a、b b、c c系統系統、0 0系統系統對三相無中線星形接法或三角形接法的電機，對三相無中線星形接法或三角形接法的電機， ，上式可化簡得：，上式可化簡得： 00i1013221322abciiiii 11

21、1222333022abciiiii 2 2靜止的靜止的、0 0 系統與旋轉的系統與旋轉的d d、q q 、0 0 系統系統2r2r的變換的變換 設設 軸與軸與 軸之間的夾角為軸之間的夾角為 ， ，則有，則有 d0t()()()(cossin )jdqdqdqiiji diji eijij 由此：由此：2 /2000cossin0sincos0001ddqrsqiiiiiiiii C2 /2000cossin0sincos0001dqsriiiiiiiii C假設假設 ，則可略去該，則可略去該 項。項。00i 0i3 3a a、b b、c c系統與系統與d d、q q、0 0系統間的變換系統間

22、的變換根據前述變換關系，利用矩陣乘法，立即可求得根據前述變換關系，利用矩陣乘法，立即可求得3 /23 /22 /2coscos120cos2402sinsin120sin2403111222srsssrCCC12 /33 /2cossin1cos120sin1201cos240sin2401rssrCC4 4、直角坐標、直角坐標、系統與極坐標的變換關系系統與極坐標的變換關系k / P k / P 變換）變換）設設 與與 軸之間的夾角為軸之間的夾角為 ，則有，則有 ，因此，因此ijiie222iiiiiarctgarctgiii，或更常用cossiniiii同步電動機變頻調速概述1.1.同步電動

23、機類型同步電動機類型 普通同步電動機普通同步電動機 ( (直流勵磁直流勵磁) )無刷結構無刷結構利用滑環(huán)及電刷把勵磁電流通入旋轉的轉子利用滑環(huán)及電刷把勵磁電流通入旋轉的轉子 a.a.把交流電壓感應到與轉子同軸旋轉的環(huán)形變壓器把交流電壓感應到與轉子同軸旋轉的環(huán)形變壓器副方繞組，通過同軸旋轉的旋轉整流器而變成直流副方繞組，通過同軸旋轉的旋轉整流器而變成直流b.b.采用與轉子同軸的勵磁機，勵磁機定子通入直采用與轉子同軸的勵磁機，勵磁機定子通入直流產生恒定磁場，轉子所感應的交流電壓經旋轉流產生恒定磁場，轉子所感應的交流電壓經旋轉整流器整流后供給同步機轉子勵磁整流器整流后供給同步機轉子勵磁 c.c.爪極

24、式結構等爪極式結構等 永磁勵磁：永磁勵磁： 轉子上不會產生銅耗，電機的效率較高；轉子上不會產生銅耗，電機的效率較高； 轉子磁場無法調節(jié)控制，弱磁控制又非常困難，轉子磁場無法調節(jié)控制，弱磁控制又非常困難， 變頻調速時進入高速區(qū)運行很難。變頻調速時進入高速區(qū)運行很難。 兩類同步電動機特點：兩類同步電動機特點： 直流勵磁：直流勵磁： 轉子磁場的強弱可調，可以調節(jié)同步電動機的功率因數角；轉子磁場的強弱可調，可以調節(jié)同步電動機的功率因數角； 可以使變頻調速系統中的同步電動機進入弱磁調速運行，可以使變頻調速系統中的同步電動機進入弱磁調速運行， 使電機能在高于額定轉速的區(qū)域運行。使電機能在高于額定轉速的區(qū)域

25、運行。 有刷結構有刷結構: :永磁同步電動機：永磁同步電動機： 轉子磁場是由永磁體產生的，無刷結構。轉子磁場是由永磁體產生的，無刷結構。 2 2同步電動機的空間矢量圖同步電動機的空間矢量圖下標的含義：下標的含義： s s定子定子 f f勵磁磁場勵磁磁場 R R合成合成 ssmstiii 根據空間矢量圖的矢量關根據空間矢量圖的矢量關系，電機的電磁轉矩系，電機的電磁轉矩T T 為：為：sinsinsinsfsfsRsRffTKF FKF FKF F定子綜合電流矢量定子綜合電流矢量磁化分量磁化分量轉矩分量轉矩分量 同步電動機勵磁磁勢同步電動機勵磁磁勢 的方向是確定的，是在轉子磁極軸線的方向是確定的，

26、是在轉子磁極軸線 軸上，軸上， 的大小在的大小在永磁電動機及勵磁電流恒定的勵磁同步機中也是恒定不變的。因此，只要能控制定子永磁電動機及勵磁電流恒定的勵磁同步機中也是恒定不變的。因此，只要能控制定子磁動勢磁動勢 的大小及方向，就能控制電機的轉矩的大小及方向，就能控制電機的轉矩T T，從而實現對電機轉速，從而實現對電機轉速 n n 的控制。在的控制。在控制時，若把控制時，若把 的大小與方向同時改變或調節(jié)則比較麻煩，而且一般情況下也沒的大小與方向同時改變或調節(jié)則比較麻煩，而且一般情況下也沒有必要，因此通常把有必要，因此通常把 的方向對某根軸線固定成一個確定的值，而只改變的方向對某根軸線固定成一個確定

27、的值，而只改變 ( ) ( )的大的大小來控制轉矩，這就是同步電動機的磁場定向控制或稱之為矢量控制。小來控制轉矩，這就是同步電動機的磁場定向控制或稱之為矢量控制。 fFdsFsFsFsFstifF（ ）的定向方式有兩種：）的定向方式有兩種：3同步電動機矢量控制原理同步電動機矢量控制原理 同步電動機的磁場定向控制或矢量控制的基本思想：同步電動機的磁場定向控制或矢量控制的基本思想： sFstisF按勵磁軸線按勵磁軸線d d 軸定向軸定向90sfsF按氣隙磁勢按氣隙磁勢 的軸線定向的軸線定向RF90s1)1)按勵磁軸線按勵磁軸線d d 軸定向軸定向90sf電機轉矩表達式可寫成：電機轉矩表達式可寫成：

28、sinsfsfsfTKF FKF F 假設假設 恒定永磁同步電動恒定永磁同步電動機），則轉矩機），則轉矩T T 正比于正比于 的大小，的大小， 在控制系統中由速度調節(jié)器輸出在控制系統中由速度調節(jié)器輸出的轉矩指令的轉矩指令 就可以直接作為綜就可以直接作為綜合電流大小合電流大小 的指令的指令 。 Tsi*sisF優(yōu)點：優(yōu)點： 勵磁磁勢勵磁磁勢Ff Ff 不控制，因此特別適用于永磁同步電動機。不控制，因此特別適用于永磁同步電動機。 與與d d 軸總是保持垂直，因此，軸總是保持垂直，因此， 相對于定子相對于定子a a軸的夾軸的夾 角（角（ ）實際上也可以直接由位置檢測器得到）實際上也可以直接由位置檢測

29、器得到 ，因此采用這種控制方式時控制系統較為簡單。，因此采用這種控制方式時控制系統較為簡單。sFsF90缺陷：缺陷： 當負載轉矩變化時，當負載轉矩變化時， 的大小也在變化，使電機氣隙磁通也隨著負載的變化的大小也在變化，使電機氣隙磁通也隨著負載的變化 而變化，不能滿足氣隙磁通基本恒定的要求。而變化，不能滿足氣隙磁通基本恒定的要求。 電機的功率因數電機的功率因數 ，而且隨著負載的增加，其，而且隨著負載的增加，其 角也在增大，在輸出角也在增大，在輸出 功率相等的條件下，變頻器的伏安容量也要增加。功率相等的條件下，變頻器的伏安容量也要增加。si1cos 使使 始終與始終與 軸垂直，軸垂直，sFdfF缺

30、陷：缺陷： 負載變化時，不僅要控制定子電流的大小，同時要控制轉子勵磁電流的大小，負載變化時，不僅要控制定子電流的大小，同時要控制轉子勵磁電流的大小， 因此它只能適用于勵磁電流可控的同步電動機因此它只能適用于勵磁電流可控的同步電動機 的實際控制方向的實際控制方向 要通過運算才能得到。要通過運算才能得到。 控制系統較為復雜?？刂葡到y較為復雜。 電機轉矩表達式可寫成：電機轉矩表達式可寫成：優(yōu)點：優(yōu)點： 氣隙磁勢恒定。氣隙磁通能保持不變，電機的磁路不會氣隙磁勢恒定。氣隙磁通能保持不變，電機的磁路不會 飽和，電機鐵磁材料可充分得到利用。飽和，電機鐵磁材料可充分得到利用。 電機的功率因數恒等于電機的功率因

31、數恒等于1 1，在輸出功率相等的條件下變，在輸出功率相等的條件下變 頻器的伏安容量最小。頻器的伏安容量最小。sinsRssRTKF FKF F 假設假設 的大小恒定，則轉矩的大小恒定，則轉矩 T T 正比于正比于 的大小，控制的大小，控制 的大小的大小 ，就可以控制轉矩。由于就可以控制轉矩。由于 ，所以，要使所以，要使FRFR保持恒定就必須在改變保持恒定就必須在改變 大小的同時，對大小的同時，對Ff Ff 進行控制。進行控制。 sisFRFsi( )ssF i RsfFFFsF90f2)2)按氣隙磁勢按氣隙磁勢 的軸線定向，使的軸線定向，使 與與 垂直，垂直， RF90sRFsF控制策略：控制綜合電流矢量控制策略：控制綜合電流矢量 的方向，