永磁同步電機(jī)交直軸電感計(jì)算詳解附圖

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1、參數(shù)化掃描的有問題，但是趨勢(shì)應(yīng)該差不多《永磁電機(jī)》永磁同步電機(jī)分為表面式和內(nèi)置式。由于永磁體特別是稀土永磁體的磁導(dǎo)率近似等于真空磁導(dǎo)率，對(duì)于表面式，直軸磁阻和交軸磁阻相等，因此交直軸電感相等，即Ld=Lq，表現(xiàn)出隱極性質(zhì)。對(duì)于內(nèi)置式，直軸磁阻大于交軸磁阻（交軸通過路徑的磁導(dǎo)率大于直軸），因此Ld

2、表示（A）。在電機(jī)設(shè)計(jì)中，為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常把電機(jī)的各部分磁場(chǎng)簡(jiǎn)化為相應(yīng)磁路。磁路的劃分原則是：①每段磁路為同一材料；②磁路的截面積大體相同；③流過該磁路各截面的磁通相同。電機(jī)等效磁路的基本組成部分為磁動(dòng)勢(shì)源、導(dǎo)磁體和空氣隙，磁動(dòng)勢(shì)源為永磁體或通電線圈。圖3-1為一圓柱形的磁路，其截面積為A，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，假設(shè)磁通都通過該圓柱體的所有截面且在其截面上均勻分布，則該段磁路上的磁通和磁壓分別為Φ=BAU=HL，與電路中電流和電壓的關(guān)系類比，定義Rm=UΦ,為該段磁路的磁阻，上式稱為磁路的歐姆定律。磁阻用磁路的特性和有關(guān)尺寸為Rm=LμA（L是長(zhǎng)度，μ是磁導(dǎo)率）,與電阻的表達(dá)式在

3、形式上類似。磁阻的倒數(shù)為磁導(dǎo)，用?表示，Λ=μAL。眾所周知，若氣隙長(zhǎng)度均勻、磁密在一個(gè)極距范圍內(nèi)均勻分布、鐵心端部無磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)，則氣隙磁壓降為Fδ=Hδδ=Bδμ0δ=δμ0ΦτLa,式中，Ф為每極磁通；δ為氣隙長(zhǎng)度；τ為極距；La為鐵心長(zhǎng)度。調(diào)速永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分為表面型和內(nèi)置型。由于永磁體特別是稀土永磁體的磁導(dǎo)率近似等于真空磁導(dǎo)率，對(duì)于表面式，直軸磁阻與交軸磁阻相等，因此交直軸電感相等，即Ld=Lq，表現(xiàn)出隱極性質(zhì)。而對(duì)其他結(jié)構(gòu)，直軸磁阻大于交軸磁阻，因此Ld

4、在轉(zhuǎn)子的外層都是空氣，這樣磁動(dòng)勢(shì)的距離一樣，所以磁阻一樣。而對(duì)于內(nèi)置型，交軸的計(jì)算路徑都是鐵心和轉(zhuǎn)子外部的空氣。而直軸會(huì)在轉(zhuǎn)子中通過電磁鐵，所以經(jīng)相當(dāng)于貼心中間有一部分的空氣，這樣整體的磁導(dǎo)率就下降了。所以Lm分母變大，磁阻就變大了。Lm=ψfif=3π8μ0Ns2lefrgp2lg=3πNs28p2*μ0lefrglg=3πNs28p2*μ0Alg=3πNs28p2*1Rm（隱極電機(jī)）;所以磁阻和交直軸電感成反比。電感的計(jì)算《ansoft+maxwell+電感計(jì)算》電感有三種定義：初始電感、視在電感和增量電感。1、初始電感是指勵(lì)磁電流很小時(shí)，工作在B-H曲線的線性區(qū)

5、，一般用于小信號(hào)分析。2、視在電感是針對(duì)線型磁性材料而言的。3、增量電感是指勵(lì)磁電流比較大時(shí)，工作在B-H曲線的飽和區(qū)，一般用于大功率電源。電感計(jì)算的方法：1、矩陣法在Parameter中設(shè)置電感Matrix。計(jì)算完了之后，在solution的Matrix中可以看到結(jié)果。這種方法也適用于多線圈的自感，互感計(jì)算，但前提是B-H是線性的或者工作在初始的線性區(qū)，而在飽和區(qū)時(shí)就不對(duì)了。2、增量電感也就是我們常說的飽和電感或者叫動(dòng)態(tài)電感，需要用導(dǎo)數(shù)計(jì)算dphi/di,Ansoft的導(dǎo)數(shù)是這樣表示的derive（phi）/derive(i)。這樣的計(jì)算結(jié)果覆蓋整個(gè)B-H曲線，包括

6、飽和區(qū)。還可以做參數(shù)化掃描，得到電感隨電流變化的曲線（飽和電流曲線）。---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------《Maxwell_PM_Motor_Ld_Lq》《永磁電機(jī)交直軸電感LqLd仿真計(jì)算ANSOFT實(shí)例詳解》對(duì)Ansys計(jì)算永磁同步電機(jī)交直軸電感進(jìn)行實(shí)例仿真。1、用Ansys的Parameters/Matrix模塊進(jìn)行三相電感的計(jì)算。。對(duì)id、N

7、、Pb、iq、ie、Thet進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，全局變量。將轉(zhuǎn)子D軸和定子A相軸線對(duì)齊，這樣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;將abc三相電流寫成id、iq