《西莫电机技术》第13期之论坛精华：电机设计常见问题解答专题(一)——电感
永磁电机各种电感的基础知识
永磁电机各种电感的基础知识一、什么是自感和互感安培定律告诉我们，磁场产生的根本原因是电流——既可以是导体中的电流，也可以是永磁体中的环形电流。
也就是说，我们现在有一个线圈，给它通电之后，就会产生磁场，如下图所示：那问题就来了，线圈本身就处于自身产生的磁场中，是不是也就意味着线圈中也会产生磁通（磁链）？——答案是显而易见的，但如何来描述呢？磁通这个量对于我们来说不直观，也不好测量，既然磁通是由电流产生的那我们是不是可以借助电流来表示呢？——媒介就是电感（inductance）！所以电感的定义就是：单位是Henry（亨利），一位美国物理学家，他其实和法拉第几乎同时独立的发现了电磁感应现象，只不过呢，法拉第更早的发表了成果，就赢得了冠名权。
我们通常说的电感，严格来说应该叫自感（self inductance），即线圈自己对自己产生磁通的能力。
既然有自感，就会有互感（mutual inductance），即两个线圈之间互相产生磁通的能力。
电感为什么重要？——因为它表征了在某个特定的结构中电流产生磁场的能力，而电流是我们非常熟悉的量，如果电感确定了，我们就能很容易去研究磁场的性质，在电机中尤其如此。
二、什么是磁动势我们知道，电感的定义是由磁通（多匝为磁链）来定义的，要计算线圈电感，要首先计算线圈通电后产生的磁场，并由此计算磁链。
我们假设有以下“理想电机”：∙电机内磁路为线性，铁芯中的磁滞和涡流损耗可以忽略；∙气隙磁场的高次谐波可以忽略；∙定、转子表面光滑，齿、槽影响可以用卡式系数修正；∙直轴和交轴气隙可以不等，但是气隙的比磁导可以用平均值加二次谐波来表示；注意最后一条假设非常重要，后面我们会说。
上图表示一个定子槽内有两极整距线圈的情况，其中为流出，为流入。
由安培环路定理，我们知道其磁动势分布为：磁动势的幅值为：对方波进行傅里叶级数分析，可知其可由1、3、5，...等奇次谐波组成，其中1次谐波也称之为基波，其幅值为：上面分析的是一对极情况，现在假设是对极，每相绕组总匝数为，则A相基波幅值为：上面分析时绕组都认为是整距，且每极每相只有一个槽，实际电机很少这种情况，大多每极下面是多槽的，而且还是短距：我们一般用一个绕组因数来对基波磁动势进行修正，其幅值为：三、如何计算永磁同步电机的相电感及互感前面我们计算了基波磁动势的幅值，则其沿定子分布为：有了磁势，如果我们也能知道磁导（磁阻的倒数），那就能计算气隙磁密了。
双馈风力发电系统中发电机等效电感的选取
ｅ ｉａｅ ｔｉｄｕ ｔｎ ｅ ｖ ｌｅ ｏ ｅ ｒ ｔｒｗｈｃ ｔ ｈ ｔ ｏ ｅ ｏ ｎ ｔ ｅ ｂ ｓｓｏ ｒ ｃ ｉ ｇ ｉ ｔｕ ｔｏ ｕｒｅ ｔｓｇ ａ ｑｕｖ ｌｎ ｎ ｃａ ｃ ａｕ ｆｇ ｎｅａｏ ｉｈ ｍａｃ ｈｅ ｃ ｎｖ ｒ ｒｏ ｈ ａ ｉ ｆｔａ ｋ ｎ ｎｓｒ ｃ ｉｎ ｃ ｒ ｎ ｉｎ ｌ ｔ ｗａ ｏ ｎｄ ｏ ｔ Ｔｈ ａｉｎａｉｙ ｏ ｈｉ ｏｍ ｕａ ｗａ ｒ ｖ ｄ ｂ ｉ ｌｔｏ ｓｆｕ ｕ ． ｅ ｒ ｔｏ ｌ ｆｔ ｓｆ ｒ ｌ ｓ ｐ ｏ ｅ ｙ ｓｍｕ ａｉｎ． ｔ
研究 与设计 ｉ 阱ｃ Ａ Ｅ
电 弗 与才 制 应用 ２ １，７（ ） 乙 堂 ０ ０３ ８
双 馈 风 力 发 电 系 统 中发 电机 等 效 电感 的 选 取
李进 泽 （ 中国南车株 洲 电机有 限公 司 ， 南 株洲 湖
摘
４ ０ １ １ ０） ２
要： 双馈 风力发电 系统中发电机的等效电感是否与变频器匹配决定着系统的电能质量好坏 ， 目前 但
对 于两者的配套性还没有系统的研究 ， 发电机与 系统 的匹配性 只能通 过最终 的发 电机 与变频器综合试 验进
行验证 。从发 电机 电流的跟踪原理出发 ， 推导出与变频器 匹配时所要 求的发 电机等效 电感值 ， 并通过仿真验
证 了该公 式 的正 确 性 。 关键 词 ：双馈 风 力 发 电 系 统 ； 双馈 发 电机 ； 效 电感 ；电能 质 量 等
西莫电机技术第13期之论坛精华：电机设计常见问题解答专题一——电感
《西莫电机技术》第13期之论坛精华：电机设计常见问题解答专题（一）——电感引言1•电感的定义电感的物理学定义为：单个线圈通以电流会产生磁场（磁通），我们将单个线圈通电后产生磁通的能力称为该线圈的自感。
即：（1）式中入为磁链，I为电流。
但在电机中，由于存在非线性铁磁材料，有将电感参数区分为视在电感和增量电感的必要，因为增量电感参数是准确描述电机动态特性的关键参数。
同时电感也是控制器设计需要的关键参数。
根据法拉第电磁感应定律，线圈两端的反电势为（2）对于带铁心的螺线管而言，入仅为i的函数，因此?X/?i 可以写成dX/di,然而对于更一般的磁路，入除了是电流i 的函数之外还与磁路的组成有关，比如可能出现多个激磁线圈，或者多个铁心，因此入是一个多变量而不是一个变量的函数，因此偏微分符号应该保留。
如果磁路是线性的，则入・i 曲线便是一条直线，无论实际工作点位于何处，？X/?i所得的值都为常数，即得到了物理学定义的电感式（1）,此为视在电感。
对于一般的磁路，由式（2）可知，电感的通用定义为：（3）由上式确定的电感，即所谓的增量电感，如图所示运行点O处，曲线入・i上O的斜率即为O点的增量电感。
显而易见，运行点的任何一点改变都需要重新计算L的值。
而AO/IO对于电机而言则为静止状态下的电感，可以称为静态电感或者视在电感，即电机三相电流为直流，转子静止状态下的电感。
但是电机在实际运行时，三相电流激励以及转子位置均为变化的，所以动态电感才有意义。
图1绕组铁心磁化特性及工作点示意图根据上式的定义，我们即可以对以下三种情况进行分析：1）•变压器：在正常工作时，电机的电流在时刻变化，但他不旋转，所以他磁路磁阻变化仅由电流引起，即磁链是电流的单一函数，所以增量电感公式可以变为dA/dio假设工作电流较小时磁路工作在线性区，增量电感与视在电感相等，dA/di是常数；但是当电流逐渐变大，磁路饱和，入一i曲线拐弯，增量电感小于视在电感。
电机设计常见问题解答专题——电感(含公式深度剖析)
但是在此处小编有个疑问，不知是否走入了一个误区之中。对于本文第一节中提出的IPM电机，如果冻结磁导率，则仅能对每一个转子位置进行冻结，然后在这个转子位置上给一个电流扰动求解增量电感，给电流扰动的过程中，如果转子依然静止，那么仅仅考虑的是当前磁路组成由于电流变化引起的磁阻变换，如何考虑两次转子位置变换引起的磁阻变化呢？小编对此比较困惑，一是不知自己的思路是否正确，二是如果正确不知有限元是否考虑了。此疑问希望在未来能得到解答。当前状态下还是以有限元计算的结果为准。
图1 绕组铁心磁化特性及工作点示意图
根据上式的定义，我们即可以对以下三种情况进行分析：
1）.变压器：在正常工作时，电机的电流在时刻变化，但他不旋转，所以他磁路磁阻变化仅由电流引起，即磁链是电流的单一函数，所以增量电感公式可以变为dλ/di。假设工作电流较小时磁路工作在线性区，增量电感与视在电感相等，dλ/di是常数；但是当电流逐渐变大，磁路饱和，λ—i曲线拐弯，增量电感小于视在电感。
最后一个重要问题，就是自感和互感2次谐波项的系数Ls2和Ms2，其实这两个系数也有正负之分，在普通同步电机中，直轴磁阻小，系数为正，而永磁同步电机而言，直接将自感平均值加上互感平均值（绝对值），就是交轴电感，也是直轴电感，完全用不着作2次矩阵乘法运算，因为此时空间2次谐波的系数Ls2和Ms2应该为零，也就是自感和互感为恒定值，此时，上述交直轴电感的数值应该很接近自感平均值的1.5倍！
《西莫电机技术》第9期之论坛精华：电机设计常见问题解答（一）
《西莫电机技术》第9期之论坛精华：电机设计常见问题解答（⼀）引⾔1.提问：交流电机的⽓隙有国际标准要求吗?⼀般取值范围是多少？答：国际标准没有，⾏业标准是有的。
可以查看YE2、YE3的电磁设计单。
2.提问：怎么输⼊不同频率的BH曲线？答：⼀般电机频率都不⾼，我们都是输⼊直流磁化曲线。
3.提问：各位⼤神们，永磁同步电机在爬坡转态时，电机处于最⼤扭矩，我们在maxwell仿真时，电机可能处于逆变器的最⼤电流，我们三相绕组中的电流源设置中A相电流源为Imaxsin(2*pi*f*t+thet)，我想问这个A相中频率f怎么设定，难道跟额定转速的频率⼀样吗？答：低速恒转矩，⾼速恒功率。
你把转折速度输⼊进去仿真，只要各项指标合理，那低于转折速度时电机性能也不会有问题。
4.提问：定⼦是分数槽集中绕组，转⼦是⿏笼的，有这种调频电机吗? 请问各位⾼⼿，能否指点⼀下，谢谢。
有客户提出这⼀想法，能否实⾏，准备定⼦采⽤18槽，16极，转⼦采⽤多少槽。
答：异步机这样设计不合理，转矩脉动太⼤，功率因数也低。
5.提问:内置式同步电机的极弧系数怎么计算？是永磁体的长度除以每极的弧长吗？答：这种内置式的极弧系数，可以⽤⾓度来衡量，每极永磁体占的圆周⾓与每极圆周⾓之⽐。
6.提问：突然想到这个问题，因为遇到考上了在职的⼈说，他们在单位都是不算这么细致的（不过是三相异步机），貌似⽤的是路算的⽅法。
我想问的是永磁同步电机在实际⽣产中多⽤路算还是场算呢？答：除⾮有现成且经过验证的可靠路算程序，否则都是场算。
异步机设计相对⽐较成熟，上科所程序和rmxprt都是基于路算法，精度⽐较⾼，可以满⾜⼯程需要。
7.提问： Maxwell如何去计算IPM电机的同步转矩和磁阻转矩. 仿真给出的结果是合成转矩，如何去将同步转矩和磁阻转矩分开计算呢?答：软件⽆法分离，可⾃⼰⼿动将⼆者分离。
8.提问：永磁同步电机反电势选择, ⼤家好，关于永磁电机弱磁控制中，如额定800转最⾼3000转的永磁同步电机反电势设计为额定电压的多少为好呢？直流电源电压为540V，反电势是控制在200多V还是控制在500V左右呢，如果控制在500v左右，弱磁能达到那么⾼的转速吗？答：直流母线电源电压为540V，对应交流侧有效值⼤约330V左右，反电动势有效值建议取为310V左右。
电机电感
电机电感的解析分析法
电机电感计算（或者电抗计算，二者相差一个电角频率2×π×f）决定电机的性能，是电机分析和设计的关键参数。
对于气隙均匀的电机，比如异步电机，由于磁势波和磁密波形状一致，二者只相差一个气隙磁导常数，因此只需要对磁密波进行积分，便可得到磁链和电感。
对于气隙不均匀的电机，比如同步电机，开关磁阻电机等，磁密波不仅取决于磁势，还取决于气隙形状。
由于气隙不均匀，给电感计算增加了难度，这时可以采用两种方法，一种是有限元法，只要把模型建出来，软件会自动计算磁密和电感。
但有时需要知道电感的解析解，这样方便对电机进行定性分析，这时可以采用所谓磁导函数分析法。
磁导函数分析法，是将气隙磁导波进行傅里叶分解，得到常数项，基波和高次磁导波。
为了确定气隙磁导函数里面的傅里叶系数，需要采用有限元法计算一族气隙比磁导曲线。
确定了气隙磁导函数，就可以计算气隙磁密=气隙磁势×气隙磁导函数。
得到了气隙磁密，就可以采用和气隙均匀电机一样的积分方法，计算出磁链和电感了。
感兴趣的同学，可以查阅相关文献，进行详细研究。
初级绕组的励磁电感与mos体电容的谐振
初级绕组是电机或变压器中的基本部件，它起着传输电磁能量的作用。
励磁电感和MOS体电容的谐振是初级绕组设计中一个重要的参数，它直接影响着电机或变压器的性能和效率。
本文将分别从励磁电感和MOS体电容的谐振原理、影响因素以及优化方法等多个方面进行探讨。
1. 励磁电感的原理励磁电感是初级绕组中的重要参数之一，它指的是励磁电流在绕组内部所产生的电场和磁场所形成的电感。
励磁电感通常由绕组的几何尺寸和材料特性来决定，其单位通常为亨利（H）或者毫亨（mH）。
在实际的电机或变压器中，励磁电感的大小直接决定了绕组的电流和磁场强度。
较大的励磁电感可以减小绕组中的谐波电流，提高系统的稳定性，同时也可以减小绕组中的铜损和铁损。
设计初级绕组时，要考虑如何设计出合理的励磁电感以获得更好的性能。
2. MOS体电容的谐振原理MOS体电容是指金属氧化物半导体场效应晶体管中的栅极与衬底之间的电容。
在电机或变压器的初级绕组中，MOS体电容的谐振作用是通过外界交流信号的作用下，使得绕组中的电流和电压达到最佳匹配，从而实现最高能量传输效率。
MOS体电容的谐振机制是通过调节栅极和衬底之间的电场强度来实现的。
当交流信号的频率与MOS体电容的谐振频率相匹配时，电场能够最大化的储存，并且能够在电路中自由振荡，从而实现电能的高效传输。
3. 影响励磁电感和MOS体电容谐振的因素在设计初级绕组时，要考虑到多种因素对励磁电感和MOS体电容谐振的影响。
其中包括但不限于绕组的材料选择、几何尺寸、工作频率、环境温度等。
绕组材料对励磁电感的大小有直接影响。
一般来说，绝缘材料的介电常数越大，励磁电感也会越大。
而绕组的几何尺寸则决定了绕组的表面积和长度等参数，直接影响到励磁电感和MOS体电容的大小。
工作频率也是影响励磁电感和MOS体电容谐振的重要因素之一。
不同的工作频率下，电流和电压的变化规律不同，因而励磁电感和MOS 体电容的谐振频率也会有所不同。
4. 优化励磁电感和MOS体电容的方法为了获得更好的电机或变压器性能，人们提出了多种优化励磁电感和MOS体电容的方法。
《西莫电机技术》第13期之名家讲坛：同步电机的电抗参数及基于磁场仿真的数值计算方法
《西莫电机技术》第13期之名家讲坛：同步电机的电抗参数及基于磁场仿真的数值计算方法1. 引言参数计算是电机电磁设计的核心，电机最终的各性能主要取决于绕组的各项参数。
电机的参数包括绕组的电阻参数和电抗参数，电阻参数主要取决于构成电路的材料和结构特性，由于电路的材料和结构比较简单，且材料的导电特性通常是线性的，电路结构也是固定的，因此电阻参数较为容易计算。
电抗参数则不然，它既与电路的特性有关也与磁路的特性有关，而电机中随着转子的旋转，磁路结构也在不断地变化，更令人头疼的是磁路结构复杂，构成磁路的材料有多种，有齿槽影响，有气隙的影响，铁芯的导磁特性为非线性等等，这使得电抗参数的准确计算变得极其复杂，通常的基于路的计算方法精度不够，而基于场的仿真计算方法又过于复杂，物理意义不够直观，难以理解。
经常遇到电磁设计工程师咨询电抗参数的有关问题，西莫论坛上询问电抗参数问题的帖子比比皆是。
从提问的情况看，主要包括：对电抗参数的概念不清；各种电抗参数的物理意义及理解不到位；电抗参数的计算方法及测定方法；各种电抗参数对电机各项性能的影响等。
针对以上问题，本文从基本物理概念出发，为大家梳理一下有关绕组电抗参数的概念，在此基础上提出基于磁场仿真的简易数值计算方法，篇幅所限，不可能面面俱到，有关电抗参数的测试及与电机性能的关系，本文不做详细阐述，或仅就本文遇到的有关内容进行必要的阐述。
2. 电抗参数的概念2.1 线圈自感和互感众所周知，电机是以磁场为介质，基于电磁感应等一系列电磁定律来实现机电能量转换的装置，这就决定了电机的构成离不开线圈，而正是由于各种线圈的存在，才能在电机中建立磁场以及磁场与通电导体的相互作用。
线圈即电感，线圈的电感与通电角频率的乘积即为线圈的电抗。
因此电抗参数的计算实质上是线圈各种电感的计算。
2.1.1 自感单个线圈通以电流会产生磁场（磁通），如图1所示，我们将单个线圈通电后产生磁通的能力称为该线圈的自感。
电机控制中的电感问题
电机控制中的电感问题1 dq电感的计算电感是衡量线圈电磁感应能力的物理量。
我们用ψ表示磁链，i表示电流，则电感L可以表示为(1)上面是电感的定义式，用来定量分析的时候并不是很直观。
所以，下面给出了电感的计算公式，表示了电感和磁路中各个物理量的关系。
电感的计算公式为(2)式中，l为气隙长度，N为匝数，S为绕组的截面积，μ为磁导率。
在普通电感中，以上几个参数均为常数，因此电感是个恒定值（在不饱和的情况下）。
在电机中，这种情况会有所不同。
图1 内置式永磁同步电机磁路示意图图1为内置式永磁同步电机的磁路示意图。
由图可知d轴磁路由气隙、永磁体、铁芯组成。
而q轴磁路由气隙和铁芯组成。
在铁芯没有饱和的情况下，我们可以将铁芯的磁导率看作无穷大，此时磁路的磁阻取决于气隙和永磁体。
在图1中很容易可以看出，d轴磁路的磁阻明显大于q轴磁路的磁阻，因此q轴电感要大于d轴电感。
在内置式永磁同步电机中，由于转子在旋转过程中，永磁体和相轴线的相对位置发生变化，磁路一直在发生变化，因此等效磁阻，或者说等效磁导率是周期性变化的，这样导致电感的周期性变化。
而在表贴式电机中，由于气隙磁导率处处相等，因此磁导率是一直保持不变的。
如图2所示。
关于dq轴电相对大小的问题，我们有了初步的结论。
图2 表贴式永磁同步电机磁路示意图前面提到，内置式电机随着电机转子转动，磁路等效磁导率规律性变化，则定子绕组的自感和互感也会规律性变化。
如图3所示为定转子的相对位置，在一个电角度周期之内，磁路变化了两个周期，根据公式，电感也会变化两个周期。
因此，即电角度周期是电感变化周期的两倍。
将图3中的磁导率变化曲线总结为公式。
(3)式中，α为以d轴为原点时，某点距d轴的电角度。
图3 气隙磁导示意图因此，对于内置式永磁同步电机，三相绕组的自感分别为(4)对于表贴式电机，由于气隙均匀，则其自感为(5)式中，L s0和L s2分别为自感L AA、L BB、L CC中的恒定分量和二次谐波的幅值；θ为电角度。
同步电机电感矩阵分析方法
同步电机电感矩阵分析方法１引言以分块矩阵的形式可以列写出交流电机的电压方程和磁链方程如下：式中下标“s”表示定子侧的量，下标“r”表示转子侧的量。
其中转子的自感矩阵[lrr]是一个常系数矩阵。
而由于电机转子的旋转造成气隙的变化，因此在其磁链方程中定子线圈自感系数矩阵[lss]和定、转子线圈互感系数矩阵[msr]与[mrs]都是时变的，使方程的求解和分析非常困难。
在分析正常电机的电流、电压特性等问题时，可以将电机的每一相绕组及转子上的励磁绕组、纵轴和横轴阻尼绕组分别作为一个整体来研究，则子矩阵[lss]、[msr]、[mrs]和[lrr]均是3×3的矩阵。
根据电机绕组间电感的性质，可以利用park变换将上述时变的电感矩阵转变成常系数矩阵，并且实现了定子矩阵的解耦，因此大大简化了方程的计算和分析，在工程计算和科学分析中得到了广泛的应用。
但是，当需要研究电机绕组内部故障的特性时，就不能再将电机的每一相绕组当作一个整体了。
此时，以单个线圈为基本单位来分析电机具有更大的灵活性，在此基础上，“多回路分析法”[1]、“支路分解组合法”[2]等取得了良好的效果。
假设电机定子绕组共有n个线圈，则以单个线圈为基础的磁链方程中系数矩阵[lss]是一个n×n的时变系数矩阵，当定子绕组线圈n很大时，将使电机方程的求解十分困难，因此在实用中必须采取一些简化措施。
如果能找到适当的变换矩阵，可以象park变换那样把以单个线圈为基础的电机电感参数矩阵变换成常系数矩阵，就可以简化方程的计算，大大加快工程运算速度，并且有利于对电机内部故障的瞬态分析。
本文在这方面进行了一些初步研究。
2 电机电感矩阵简介为下面推导说明清楚，以下先介绍电机电感及其矩阵表达式。
主要分析电机定子线圈自感系数矩阵，对于定、转子线圈的互感矩阵和转子线圈的自感矩阵仅作简要描述。
2.1 定子线圈互感表达式定子线圈aa＇和bb＇的互感等于气隙磁场引起的自感系数加上漏磁引起的电感系数式中γ是以线圈aa＇轴线为基准的转子位置角；α是线圈aa＇和bb＇之间相隔的电气角度。
电感原理对电机的影响论文
电感原理对电机的影响论文
可能的论文题目为："基于电感原理的电机性能优化研究" 或者"电感原理在电机设计中的应用研究"。
论文的重点可以从以下几个方面展开：
1. 电感对电机性能的影响：讨论电感对电机工作效率、功率因数、扭矩输出等性能指标的影响。
通过理论推导和实验验证，分析不同电感参数对电机性能的影响规律。
2. 电感在电机设计中的应用：探讨不同类型电机在设计过程中电感参数的选取依据，如何通过调整电感大小和结构优化电机性能。
结合具体电机实例，揭示电感在电机设计中的重要性和应用价值。
3. 电感对电机控制的影响：研究电感对电机控制系统的影响，如电感对控制精度、电机动态响应、抗干扰能力等的影响。
通过建立数学模型，分析电感参数对电机控制的影响机理，并提出相应的控制策略。
4. 利用电感原理优化电机设计：提出一种利用电感原理的新型电机结构或控制策略，以提高电机的性能。
通过仿真或实验验证，评估所提出方法的有效性和可行性。
比较所提出方法与传统方法的差异，验证电感原理在电机优化中的作用。
通过以上几个方面展开论文的研究，可以全面分析电感原理对电机性能的影响，并以此为基础，对电机的设计和控制提出优化方案，为电机领域的技术发展做出贡献。
西莫电机论坛
西莫电机论坛hypo_qu 2楼异步电机降低电磁噪声的⽅法：（1）合理选择⽓隙磁密。
（2）选择合适绕组形式和并联⽀路数（3）增加定⼦槽数以减少谐波分布系数（4）合适的槽配合（5）利⽤磁性槽楔（6）转⼦斜槽2009-1-11 15:15qaz8792271 3楼學習學習!我就知道轉⼦斜槽和合理氣隙2009-1-11 16:00zsl31111 LV4 4楼消除电机电磁噪声主要就是削弱谐波分量，尤其是那些频率和机座频率⽐较接近的谐波，如果不消弱这些谐波的话就很有可能引起共振⽽导致震动过⼤，产⽣很⼤的噪声。
选择合理⽓隙，异步电机因为需要从电⽹上吸收⽆功电流建⽴励磁磁场，因为异步电机⽓隙不能太⼤，否则电机的功率将很低，但是也不能太⼩，太⼩了则给⽣产制造增加困难，并且有可能因定转⼦同⼼度不够产⽣的单边磁拉⼒导致轴的就形⽽造成定转⼦相擦。
增加槽数则会使电机的铜材料⽤量增加和绝缘材料⽤量的增加，即增加电机的成本。
⼀般为了消除齿谐波，异步电机⼀般都会采⽤转⼦斜槽。
同步电机因转⼦斜极不⽅便⽽采⽤定⼦斜槽，通常都斜⼀个定⼦齿距。
磁性槽楔在中⼩型电机中通常都不采⽤。
在实际⽣产过程中，中⼩型电机降低噪声的主要⽅法还是选择合适的槽配合和选择合适的⽓隙以及斜槽。
另外机械结构的加⼯精度以及装配都会对电机的噪声产⽣很⼤的影响。
2009-1-11 22:57long98194 楼主 5楼1、对于已经⽣产出来的产品电磁噪⾳较⼤：1）、适当增加机座断⾯惯性矩，避开共振区；2）、同步凸极机可以通过计算，适当增加或减⼩极靴宽度来改善磁场分布，使得基波更接近正弦波，从⽽降低⾼次谐波分量，达到降低电磁噪⾳的效果；3）、选择更加适当的定⼦绕组接线轮换数，可以有效的降低电机绕组产⽣的反转波，从⽽降低噪⾳；4）、对于齿谐波含量较⾼的，可以采⽤磁性槽靴。
2、⾄于新设计的电机：1）、选择合适的槽数配合；2）、选择合适的极距；3）、增加并联⽀路数；4）、凸极机的，要选择合适的极靴宽度；5）、在电机性能保证的情况下，适当降低⽓隙磁密；6）、通过⼯艺保证定转⼦的同⼼度，使得单边磁拉⼒趋于零。
西莫电机论坛
西莫电机论坛这个话题挺有意思，俺试着回答一下，从图中可以看出以下几点：1首先介绍一下这张图的概况，这是一个同步电机的功率园图，所谓功率园是指图中右侧所画的一组同心圆。
其横坐标表示无功功率，纵轴表示有功功率，那么其半径自然就是视在功率了（均以标幺值为单位）。
其中横轴上所标的00.20.40.6...分别表示视在功率的标幺值，分别以其为半径可画出许多个代表不同视在功率的同心圆。
显然半径为1的那个园即为额定视在功率的功率园，在纵轴的左侧表示电机运行在欠励状态，右侧表示电机运行在欠励状态，若以电动机为例，在横轴的上侧表示电机运行在电动机状态，则下侧就表示电机运行在发电机状态。
在坐标系中还同时画出了许多过原点的射线，分别标有功率因数为0.70.80.9等等，他们与同心圆的交点分别表示电机运行点（有功、无功、视在、功率因数）。
2 从这张图上首先可以看出电机的安全运行范围。
2.1从定子绕组发热角度考虑电机应该运行在额定视在功率园内。
由于在电压一定的情况下，视在功率与定子电流成正比，所以只要电机运行在该额定视在功率园内，则定子电流是不会超过额定值的，因此从定子绕组发热角度考虑，定子不会过热，也就是说电机在额定视在功率园内的任意一点运行定子绕组是安全的。
2.2 从机械角度考虑，电机应该运行在额定有功功率之下。
电机在额定视在功率园内运行定子绕组虽然是安全的，但并不说明其他部位安全，若超过了额定有功功率，则机械结构、机械负载（对电动机）、原动机（对发电机）等方面可能存在不安全，因此图上画了一条“功率限制线”，表示电机必须运行在此线之下。
2.3 从转子绕组发热角度考虑，由于电机在过励情况下运行时电枢反映是去磁性质的，因此在第一象限运行时，虽然没有超过额定视在功率和额定有功功率，但若功率因数太低，转子电流就会超过额定值导致转子过热，因此图中还画出了一条“转子电流限制线”，电机必须运行在该线之左。
2.4 从静态稳定角度考虑，同步电机有一个静态稳定运行极限，就是功角不得大于90度，否则就会静态失稳，从而导致失步，特别是当电机在欠励状态运行时，由于E0较小，为了保证功角小于90度，就不得不减小有功输出，因此在纵轴的左侧画出了两条稳定极限线，其中“运行稳定极限线”是将功角打了一定的安全裕度后得到的，而那条“理论稳定极限线”是从理论上按功角等于90度画的。
无刷电机每相串电感的作用原理
无刷电机每相串电感的作用原理
无刷电机是一种使用电子换向器来控制电流流向的电机，它的电子换向器通过改变电流流向来实现转子的位置控制。
每相串电感是无刷电机中的一个重要组成部分，它的作用原理主要有以下几点：1. 提供电流平滑：每相串电感可以在电流变化时起到滤波的作用，使电流变化更加平滑。
这样可以减小电流的涌入和涌出，降低电机的噪音和振动。
2. 抑制高频干扰：每相串电感可以阻挡高频电流的流动，从而抑制高频干扰。
这对于无刷电机的正常运行非常重要，因为高频干扰会干扰电子换向器的正常工作，影响电机的性能。
3. 储存能量：每相串电感可以在电流变化时储存一部分能量，并在需要时释放。
这样可以提高电机的效率，减少能量损耗。
每相串电感在无刷电机中起到平滑电流、抑制干扰和储存能量的作用，保证了电机的正常运行和性能表现。
电机励磁电感
电机励磁电感电机励磁电感是电机领域中一个非常重要的概念，它在电机运行和效率上起着至关重要的作用。
本文将全面介绍电机励磁电感的概念、原理、应用和调节方法，为读者提供指导意义。
首先，让我们来了解什么是电机励磁电感。
简单来说，电机励磁电感是指电机中产生磁场所需的电感值。
对于交流电机而言，励磁电感值决定了电机能够产生多大的磁场，进而影响到电机的输出功率和效率。
在电机中，励磁电感起到了至关重要的作用。
它能够将输入电流转化为磁能，从而产生磁场。
当电机的励磁电感不足时，电机的磁场强度较弱，导致电机输出功率下降，效率降低。
而当电机的励磁电感过高时，电机不仅仅会功率损耗严重，过高的励磁电流还会带来其他负面影响，如加剧电机的热量损耗、增加电机的噪音等。
为了正确调节电机的励磁电感，我们需要了解其原理。
电机励磁电感是由电机的励磁线圈和磁路组成的。
在直流电机中，励磁电感主要由励磁线圈的匝数和导线长度决定。
而在交流电机中，励磁电感还受到电机运行频率的影响。
一般来说，励磁电感与励磁线圈中的绕组匝数成正比，与绕组导线长度的平方成反比。
同时，通过调节电机的励磁电流，也可以改变励磁电感的大小。
了解了励磁电感的原理后，我们来看一下它的应用。
励磁电感的大小直接影响着电机的运行效果和性能。
在实际应用中，根据电机的工作要求和负载情况，我们需要合理调节电机的励磁电感。
通过增加或减小励磁线圈匝数，或者改变励磁电流的大小，我们可以根据需要来调节励磁电感的大小，从而实现电机的最佳运行状态。
在进行电机励磁电感调节时，需要注意一些指导意义。
首先，我们需要正确选取电机的励磁电流大小。
一般来说，过高的励磁电流会增加电机的功耗和噪音，而过低的励磁电流则可能导致磁场不足。
其次，我们需要根据电机的工作负载情况来合理调节励磁电感的大小。
不同的工作负载需要不同的励磁电感，以保证电机的高效运行。
总而言之，电机励磁电感是电机中一个关键的参数，它决定了电机能够产生多大的磁场，进而影响到电机的输出功率和效率。
电机电感电阻极对数
电机电感电阻和极对数都是电机的重要参数，它们共同决定了电机的性能和运行方式。
首先，电机电感电阻是电机中的一个重要参数，它是指电机中线圈的直流电阻和交流电阻的总和。
在电机运行过程中，电感电阻会对电流产生一定的阻碍作用，从而影响电机的功率和效率。
如果电感电阻过大，会影响电机的启动性能和运行稳定性，甚至可能导致电机过热和损坏。
因此，电机制造厂家在设计和生产电机时，需要对电感电阻进行精确的计算和测量，以确保电机的性能和安全性。
其次，极对数也是电机的一个重要参数，它是指电机中的一个磁极对数。
在交流电机中，磁场是由电磁感应产生的，而磁极则是磁场中磁力线的交点。
当电机转动时，磁极会不断变换位置，从而产生转矩，使电机运转。
如果极对数过多，会导致电机的体积和重量增加，同时也会影响电机的启动性能和运行效率。
因此，在设计和生产电机时，需要根据实际应用需求选择合适的磁极对数。
最后，将电机电感电阻和极对数结合起来考虑，可以更好地了解电机的性能和运行方式。
例如，在某些应用中，如果要求电机具有较高的启动性能和运行效率，则需要选择具有较低电感电阻和较少数量的磁极对数的电机。
而在其他应用中，则可以选择具有较高磁极对数和中等电感电阻的电机，以满足不同场景下的需求。
总之，电机电感电阻和极对数是电机设计和生产中需要考虑的重要参数。
通过对这两个参数的精确计算和测量，可以确保电机的性能和安全性，并满足不同场景下的需求。
同时，这些参数也会影响电机的运行效率和能耗，因此在选择电机时需要进行综合考虑和分析。
西莫电机论坛
西莫电机论坛正在加载...gxp610 LV42009-6-4 15:46楼主永磁同步电动机(PMSM)弱磁问题探讨请问各位高手：关于永磁同步电机弱磁调速不是很明白，为什么要弱磁啊，根据n=60f/Pn，只要升频就行了啊，为什么要弱磁啊，根据n=60f/Pn，只要升频就行了啊，为什么还要弱磁呢？谢谢数字实现时弱磁电流控制用开环好控制还是闭环控制好？本人在做PMAC电机控制，需要弱磁控制，可是不知道电机的参数，如何估算弱磁电流，并且实施弱磁控制的策略算法有哪些？伺服电机在进入弱磁运行后，电机有异响检测发现输出电压变化比较大，不知道是不是这个原因引起的？分割合并主题的版务整理用的很烂，导致版面混乱，影响了阅读和讨论，在此向各位致歉，今后会慎用此功能。
同时向楼主致歉，修改了您的帖子内容，见谅！---- roccy按3 280全部回复只看楼主倒序排列幻影 LV2 2楼请问各位高手：关于永磁同步电机弱磁调速不是很明白，为什么要弱磁啊，根据n=60f/Pn，只要升频就行了啊，为什么还要弱磁呢？谢谢2009-6-10 21:18fengxingyun LV12 3楼还要考虑反电动势呢！！2009-6-10 22:29gyc198215 LV4 4楼因为不弱磁电机速度不上升。
2009-6-11 16:47女侠 LV2 5楼基频以上就需要弱磁调速了2009-7-26 15:47lrogvfe LV1 6楼我测试过异步电机，高速时矢量控制稳定运行需要设置比较多的参数；而VF弱磁就简单的多，基本没有什么要设置的。
2009-9-26 19:21fresh101 LV20 7楼个人认为：处于安全起见还是闭环好一些，对于PMSM来说，弱磁电流必须考虑2009-9-29 16:04zhangzhen75 LV1 8楼电机设计时有一个额定频率，差不多叫基频。
超过这个频率只会只能加损耗而不会提高转矩，但是降低磁强度可以提高电流，这两个之间的关系非线性，就是磁退下来一点，可能力矩能增加两点多。
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（3）由上式确定的电感，即所谓的增量电感，如图所示运行点O处，曲线λ-i上O的斜率即为O点的增量电感。显而易见，运行点的任何一点改变都需要重新计算L的值。而λ0/I0对于电机而言则为静止状态下的电感，可以称为静态电感或者视在电感，即电机三相电流为直流，转子静止状态下的电感。但是电机在实际运行时，三相电流激励以及转子位置均为变化的，所以动态电感才有意义。图1 绕组铁心磁化特性及工作点示意图根据上式的定义，我们即可以对以下三种情况进行分析：1）.变压器：在正常工作时，电机的电流在时刻变化，但他不旋转，所以他磁路磁阻变化仅由电流引起，即磁链是电流的单一函数，所以增量电感公式可以变为dλ/di。假设工作电流较小时磁路工作在线性区，增量电感与视在电感相等，dλ/di是常数；但是当电流逐渐变大，磁路饱和，λ—i曲线拐弯，增量电感小于视在电感。2）.表贴式永磁电机：我们假设他整个磁路磁阻不随转子位置变化，那么当电机运行过程中，每个位置的磁阻依然只跟电流有关系，增量电感公式仍然可以变为dλ/di。假设当电流比较小的时候，线性区域还是视在电感等于增量电感，但是当有的运行点电流比较大的时候，磁路饱和进入非线性区，dλ/di变小。3）.IPM电机：此电机的定子绕组磁链由两个因素决定，一是转子位置变化引起磁路磁阻的变化，二是电流变化引起的磁阻变化，因此该类电机磁链是转子位置及电流的函数λ（θ，i（t）），增量电感的偏微分符号也应该保留。2.冻结磁导率技术式（3）已经明确了增量电感的定义，从此公式可以看出，两种途径可以求解增量电感，一种通过di/dt方法，一种是通过磁链λ进行求解。因此需要考虑如何准确计算饱和状态下的磁链。如何考虑磁场饱和的影响是当前电机设计中一个亟待解决的重要问题。近年来提出的冻结磁导率技术越来越多地被应用到电机负载电磁性能和参数计算中。研究表明，冻结磁导率技术可以用来精确分离各种电机负载状态下的电磁分量，如磁场、磁链、电感、转矩、转矩波动、反电势和端电压、弱磁性能以及径向力等均可以用冻结磁导率技术预测，并用来辅助电机及其驱动控制系统的设计。因此，冻结磁导率技术为高性能电机的研发提供了一个全新的方法。本文只用此技术进行磁链和电感的求解，其他方面不做阐述。下面我们从磁链的定义出发，解释一下冻结磁导率的必要性。如果N匝线圈中通过的磁通均是φ的话，则磁链的定义为λ=NΦ。而垂直通过一个截面的磁力线总量称为该截面的磁通量。 （4）一般电机或变压器铁心截面上的磁通密度（也叫磁感应强度）B是均匀分布的，且垂直于各截面，则Φ=BA。电流产生磁场，但电流在不同介质中产生的B是不同的，为了表征这种特性，将不同的磁介质用一个系数μ来考虑，μ称为介质磁导率，则B与μ的比值只与产生磁场的电流有关了，即B=μH。进而可以得出：λ=NΦ=NBA=μNHA （5）铁磁材料的BH曲线如图2所示：图2 铁磁材料的BH曲线电机运行于负载点1时，铁心的磁导率为μall；当永磁体单独励磁产生磁链时电机运行于点2，铁心的磁导率为μPM；而当定子电枢电流单独励磁产生磁链时电机运行于点3，铁心的磁导率为μi。由图2可知，电机在负载点1时的磁通密度Ball=μall*Hall=μall*(HPM+Hi)=B(FP,PM)+B(FP,i)。可见Ball≠BPM+Bi，由此说明，电机负载点1的磁链不能线性的分解为2和3之和。即当电机负载磁路饱和时不能认为负载点的总磁链可以分解为永磁体单独励磁产生的磁链与定子电流单独励磁产生磁链两部分。因此在磁路饱和影响的情况下，若想准确计算出磁链，根据磁链定义需要准确的磁导率。而冻结磁导率的方法，能考虑磁场真实情况的同时，又将非线性场线性化。同时请大家注意，磁导率的定义并不是BH曲线的斜率，而是每一个点的割线斜率，所以冻结磁导率，仅仅是冻结了λ-i曲线上的一个点而已，比如将运行点1处的磁导率冻结之后，即μall被冻结了，则λ/I变为常数。3.电感的计算方法电感的通用定义解释清楚后，下面说明一下电感的计算方法。一说到电机的电感，大家首先想到的就是电机的交直轴电感，论坛里面关于电机参数的计算问题，交直轴电感的计算永远排在榜首位置，这个热点问题从来不会因为时间的长短而过时。但换个角度思考，电机的交直轴电感是应用经典的电机学双反应理论分析方法转换而来的数学模型变量，并非实际存在的量，因此应该从实际的电机相绕组电感出发去，分析计算电感。3.1有限元计算电机相绕组电感的计算方法随着计算机数值计算技术的进步，采用有限元法（FEM）计算电机电感参数成为了准确计算各种电机非线性电感参数的主要手段。小编主要使用的软件是Ansys maxwell，此软件比较高的版本，比如19，瞬态场已经可以选择计算三相绕组的增量和视在电感，同时注意早期的版本计算的都是视在电感。小编并不认识此软件的编程人员，但是咨询了其他软件的算法人员，以及查找此软件的帮助文件，大体对其计算原理有所了解。有限元软件计算电机电感的原理为：1.对每一个位置冻结磁导率，则此时的磁链仅与电流有关。并且冻结之后可以方便求取每相绕组的自感和互感，否则由于三相绕组同时施加电流激励，对于每一相绕组来说，自感和互感磁通难以区分。2.以A相绕组为例，仅对A相绕组施加一个电流i，然后A相绕组匝链的磁链除以此电流即为A相绕组的视在自感，B相绕组匝链的磁链除以此电流即为AB绕组的视在互感。如果上述第二步变为给A相绕组一个Δi，求取绕组两次磁链之差Δλ，用磁链之差Δλ除以电流之差Δi即为增量电感。则A相绕组匝链的磁链Δλa除以此Δi即为A相绕组的增量自感，B相绕组匝链的磁链Δλb除以此Δi即为AB绕组的增量互感。此种方法的原理应该与磁场储能的能量摄动方法计算电感的结果相同。但是在此处小编有个疑问，不知是否走入了一个误区之中。对于本文第一节中提出的IPM电机，如果冻结磁导率，则仅能对每一个转子位置进行冻结，然后在这个转子位置上给一个电流扰动求解增量电感，给电流扰动的过程中，如果转子依然静止，那么仅仅考虑的是当前磁路组成由于电流变化引起的磁阻变换，如何考虑两次转子位置变换引起的磁阻变化呢？小编对此比较困惑，一是不知自己的思路是否正确，二是如果正确不知有限元是否考虑了。此疑问希望在未来能得到解答。当前状态下还是以有限元计算的结果为准。3.2理想电机的交直轴电感计算方法电机理论中，所谓的交直轴电感、以及坐标变换和矩阵分析，是在做出很多假设的条件下才有的概念。具体可以参考交流电机动态分析等书籍，均有明确的解释。满足这些假设条件的电机称为“理想电机”。什么是理想电机？1．磁路为线性，不计磁饱和、磁滞及涡流，因而可以利用叠加原理；2．气隙磁场在空间按正弦分布，忽略磁场的高次谐波；3．不计定、转子表面齿槽的影响，不考虑齿槽效应；4．定子绕组为对称三相绕组，电机结构对直轴和交轴这两条轴线都是对称的。理想电感的矩阵变换如下：在ABC坐标系中，绕组的自感和互感都包含一个平均值，另外还包含空间2次谐波项。互感的平均值为负值，且其绝对值约为自感平均值的一半（不计漏感的条件下）。理想电机中，自感和互感空间2次谐波的系数在数值上相等，这样才能通过坐标变换实现dq0坐标系下电感矩阵的对角化，也就是解耦且不时变，否则，即使做了Park变换和Clarke变换，电感矩阵仍然是耦合的（dq轴之间可以解耦，但与0轴不解耦），也是随转子位置改变而时变的。最后一个重要问题，就是自感和互感2次谐波项的系数Ls2和Ms2，其实这两个系数也有正负之分，在普通同步电机中，直轴磁阻小，系数为正，而在IPM永磁同步电机中，直轴磁阻大，系数也可为负！由此可见，对于表面式永磁同步电机而言，直接将自感平均值加上互感平均值（绝对值），就是交轴电感，也是直轴电感，完全用不着作2次矩阵乘法运算，因为此时空间2次谐波的系数Ls2和Ms2应该为零，也就是自感和互感为恒定值，此时，上述交直轴电感的数值应该很接近自感平均值的1.5倍！而对于IPM永磁同步电机，假设有很强的
《西莫电机技术》第13期之论பைடு நூலகம்精华：电机设计常见问题解答专题（一）——电感
引言1.电感的定义电感的物理学定义为：单个线圈通以电流会产生磁场（磁通），我们将单个线圈通电后产生磁通的能力称为该线圈的自感。即：
（1）式中λ为磁链，I为电流。但在电机中，由于存在非线性铁磁材料，有将电感参数区分为视在电感和增量电感的必要，因为增量电感参数是准确描述电机动态特性的关键参数。同时电感也是控制器设计需要的关键参数。根据法拉第电磁感应定律，线圈两端的反电势为