永磁同步电机交直轴电感计算

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1、参数化扫描的有问题，但是趋势应该差不多《永磁电机》永磁同步电机分为表面式和内置式。由于永磁体特别是稀土永磁体的磁导率近似等于真空磁导率，对于表面式，直轴磁阻和交轴磁阻相等，因此交直轴电感相等，即Ld=Lq，表现出隐极性质。对于内置式，直轴磁阻大于交轴磁阻（交轴通过路径的磁导率大于直轴），因此Ld

2、用F表示（A）。在电机设计中，为简化计算，通常把电机的各部分磁场简化为相应磁路。磁路的划分原则是：①每段磁路为同一材料；②磁路的截面积大体相同；③流过该磁路各截面的磁通相同。电机等效磁路的基本组成部分为磁动势源、导磁体和空气隙，磁动势源为永磁体或通电线圈。图3-1为一圆柱形的磁路，其截面积为A，长度为L，假设磁通都通过该圆柱体的所有截面且在其截面上均匀分布，则该段磁路上的磁通和磁压分别为Φ=BAU=HL，与电路中电流和电压的关系类比，定义Rm=UΦ,为该段磁路的磁阻，上式称为磁路的欧姆定律。磁阻用磁路的特性和有关尺寸为Rm=LμA（L是长度，μ是磁导率）,与电阻的

3、表达式在形式上类似。磁阻的倒数为磁导，用ᴧ表示，Λ=μAL。众所周知，若气隙长度均匀、磁密在一个极距范围内均匀分布、铁心端部无磁场边缘效应，则气隙磁压降为Fδ=Hδδ=Bδμ0δ=δμ0ΦτLa,式中，Ф为每极磁通；δ为气隙长度；τ为极距；La为铁心长度。调速永磁同步电机转子结构分为表面型和内置型。由于永磁体特别是稀土永磁体的磁导率近似等于真空磁导率，对于表面式，直轴磁阻与交轴磁阻相等，因此交直轴电感相等，即Ld=Lq，表现出隐极性质。而对其他结构，直轴磁阻大于交轴磁阻，因此Ld

4、，就相当于，在转子的外层都是空气，这样磁动势的距离一样，所以磁阻一样。而对于内置型，交轴的计算路径都是铁心和转子外部的空气。而直轴会在转子中通过电磁铁，所以经相当于贴心中间有一部分的空气，这样整体的磁导率就下降了。所以Lm分母变大，磁阻就变大了。Lm=ψfif=3π8μ0Ns2lefrgp2lg=3πNs28p2*μ0lefrglg=3πNs28p2*μ0Alg=3πNs28p2*1Rm（隐极电机）;所以磁阻和交直轴电感成反比。电感的计算《ansoft+maxwell+电感计算》电感有三种定义：初始电感、视在电感和增量电感。1、初始电感是指励磁电流很小时，工作在B

5、-H曲线的线性区，一般用于小信号分析。2、视在电感是针对线型磁性材料而言的。3、增量电感是指励磁电流比较大时，工作在B-H曲线的饱和区，一般用于大功率电源。电感计算的方法：1、矩阵法在Parameter中设置电感Matrix。计算完了之后，在solution的Matrix中可以看到结果。这种方法也适用于多线圈的自感，互感计算，但前提是B-H是线性的或者工作在初始的线性区，而在饱和区时就不对了。2、增量电感也就是我们常说的饱和电感或者叫动态电感，需要用导数计算dphi/di,Ansoft的导数是这样表示的derive（phi）/derive(i)。这样的计算结果覆盖

6、整个B-H曲线，包括饱和区。还可以做参数化扫描，得到电感随电流变化的曲线（饱和电流曲线）。---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------《Maxwell_PM_Motor_Ld_Lq》《永磁电机交直轴电感LqLd仿真计算ANSOFT实例详解》对Ansys计算永磁同步电机交直轴电感进行实例仿真。1、用Ansys的Parameters/Matrix模块进行三相

7、电感的计算。。对id、N、Pb、iq、ie、Thet进行参数设置，全局变量。将转子D轴和定子A相轴线对齐，这样θ=0.id=3iesinβ;iq=3iecosβ;T=Tm+Tr=Pnψa3Iecosβ+Pn2Lq-Ld3Ie2sin2β;iuiviw=Cidiq;C=23cosθsinθcosθ-23πsinθ-23πcosθ+23πsinθ+23π;iu=sqrt(2/3)*id*N/PB;iv=sqrt(2/3)*(-id/2-sqrt(3)/2*iq)*N/PB;iw=sqrt(2/3*(-id/2+sqrt(3)/2*iq)*N/PB;将abc三相电流写成

8、id、iq