永磁同步电机交直轴电感计算

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

磁场强度H 沿一路经的积分等于该路径上的磁压，用符号U 表示，单位为A 。磁场强度沿一条闭合路径的积分等于等于该路径所包围的电流数，即F

=∮HHH H

=∑H H H H =1,称为安培环路定律。由于磁场为电流所激发，上式中回路所环绕的电流称为

磁动势，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=BA

U =HL ，与电路中电流和

电压的关系类比，定义H H

=

H

Φ

,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H H

=

H

HH

（L 是长度，μ是磁导率）,与电阻的表达式在形式上类似。磁阻的倒数为磁导，用ᴧ表示，Λ=HH

H

。

众所周知，若气隙长度均匀、磁密在一个极距围均匀分布、铁心端部无磁场边缘效应，

则气隙磁压降为H H =H H H =H H H 0H =H H 0Φ

HH H

,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

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。H H =H H

H H =

3H 8H 0H H 2

H HH H H

H 2H H

=

3πH H 2

8H

2

∗

H 0H HH H H

H H

=

3πH H 2

8H

2

∗H 0

H H H

=

3πH H 2

8H

2

∗

1H H

（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-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）。

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《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.

H H =√3H H sin H ; H H =√3H H cos H ;

H =H H +H H =H H H H (√3H H )cos H +H H

2

(H H −

H H )(√3H H )2

sin 2H ;

[H H H H H H ]=C [H H H H ];C =√23[ cos H sin H

cos (H −23H )sin (H −23

H )cos (H +23H )sin (H +23

H )] ; iu = sqrt(2/3)*id*N/P B;

iv = sqrt(2/3)*(-id/2-sqrt(3)/2*iq)*N/P B; iw= sqrt(2/3*(-id/2+sqrt(3)/2*iq)*N/P

B;