永磁同步电机交直轴电感计算.docx

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.31M 资料格式：docx 举报版权申诉

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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、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. = 3sin;

= 3cos; =+= 3 cos+2 − 3 2sin2; =C ;C= 23 cos cos −23 cos +23 sin sin −23 sin +23 ; 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 id、iq 的函数，直接写入激励源中,并且将 N 匝也加入到电流激励中，直接出正确的结果。在 Matrix 里设置入电流端和相应的返回端。并将 ABC 三相电流归组。参考《Ansoft12 在工程电磁场中的应用》P111。 N: 单层线圈匝数;PB: 线圈并联支路数;I 是磁动势；λ是磁链；Ie 相电流有效值；β 是电流值超前交轴角度。 2、用 Excel 或 Matlab 将三相电感进行 D-Q 变换。

，= ; = ∗ ; =∗ ; =∗∗ ; =∗∗C∗ （单匝磁动势）； ①当在 Matrix 中设置成多匝和多支路（实际值）时，LdLq 不乘以极对数之类的，直接算出来的矩阵乘以两个 C 就行。 ②当在 Matrix 中设置成单匝和单支路时，LdLq 还要乘以极对数之类的。计算的结果是 1 匝，三相并联支路数为 1，默认定转子铁心铁长为 1 米时的三相电感值,在步骤 3 时折算到实际值。 =12 =∗∗C∗ 2∗a∗ι; 321;==3802 2 ; a 是对称数，对四分之一模型而言，就是 4；ι是定转子长度。 λ是磁链。表面式结构，交直轴励磁电感相等，用 Lm 表示；rg 为电机气隙平均半径；lef 为电机铁芯有效长度；lg 为气隙等效长度。

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 要分析电感，Matrix，激励源必须是电流源，不能是电压源。法一的求解器必须是静电场，法二的求解器可以是瞬时场。先根据 Rmxprt 生成 Maxwell 2D 模型，（先不用打散，然后打开左侧 sheet-copper，里面有很多的绕组，全部选中，右击-"edit"--"Boolean"--"separate bodies",把线圈都分开，要不一个线圈代表者 4 个，但是大家的方向都不一样。然后，根据 Rmxprt 里的绕线，分别给每一个线圈设定出线的方向和激励电流的大小。然后，左面的“excitation”里就会有许多电流，合成 ABC 三相。) 右击标题（Maxwell 2D）——“solution type”——“Magnetostatic(静电场)”——“design setting” _"Matrix .然后，分别在四分之一模型中，右击左侧“copper”中的绕组——“assign excitation”— —“current”，给各个绕组加电流和方向。右击左侧“copper”中的绕组——“assign excitation” ——“set Magnetization Computation”,画勾。右击左侧“parameters”——“Assign”——“Matrix”，然后双击下面的 Matrix 的小蓝色方框——“set up”,把正方向的线圈画勾，如果有回路，则在后面选择相应的回路端。——“Post Processing”，按住 ctrl,把相应的 4 个 B 相都选中，——“Group”，把右面的组名字改成 PHB 就好了。其他两相照做，但是 A 会少一个。 .右击“analysis”——“set up”——“analize”._右击“results”——“solution data”— —就会出现各种电感，把“postprocess”画上勾，就是相应的三相等效电感矩阵。 computation"_"Apparent";

Lu 0.058033 -0.024392 -0.020765 Lv -0.02439 0.060181 -0.02362 Lw -0.02077 -0.02362 0.057668 calculation(single) Ld Lq 0.00281949 0.080562833 0.00281949 0.0825405 Ie 15A 0.8164966 0 -0.40825 -0.70711 -0.40825 0.707107 calculation(final) 14.15972359 14.50731828 Lu Lv Lw CT C 0.8164966 -0.408248 -0.408248 0 -0.70711 0.707107 电机参数（Rmxprt 参数）:

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