永磁同步电机电枢电感和输出转矩的分析计算
2019-07-14 06:40:28 点击：
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由上式可以明显看出矢量控制中三相电流与转子位置角θ、电流控制角β的关系。当ie一定时，通过改变θ和β角的大小，就可以得到不同情况下的有限元静磁场中三相电流的大小，还可以通过式(5)得到电机的交直轴电流大小。
2三相电感和交直轴电感之间转换
在Ansoft的静磁场中分析得到的电感矩阵是电机铁心长度为1000mm、仿真模数为1时的三相电感矩阵参数，若要得到电机的交直轴电感，需要对三相电感矩阵进行换算，具体换算关系为
通过转换得到的交直轴电感仍是铁心长度为1000mm，模数为1时的交直轴电感。要计算电机完整模型电感，还需要考虑电机的实际铁心长度、电机仿真模型和电机完整模型的模数关系及电机每槽每层的匝数、绕组并联支路数。考虑这些因素后，电机的交直轴电感的换算公式如下
式中，Ns—每槽每层的绕组匝数;a—绕组的并联支路数;Lef—铁心长度;M—仿真模数。在Ansoft中得到的仿真电感矩阵通过上面的变换即可得到电机的交直轴电感。本文的计算过程是在Excel中进行的，充分利用了Excel强大而便捷的矩阵计算功能。
3基于Ansoft静磁场交直轴电感分析
下面以一台额定功率20kW的永磁同步电机为例，在Ansoft中对其交直轴电感进行分析。电机为双层叠绕组，每槽匝数Ns=8，并联支路数a=4，三相绕组Y接，铁心长度Lef=170mm，仿真模数M=4，直轴加载电流id=20～320A，步长40A，交轴加载电流iq=20～320A，步长40A。
电机的二维模型如图1所示。将电机转子的D轴与定子A相绕组的中心线对齐，在Parameters→Matrix1中设置好三相绕组的电感处理矩阵Postprocessing。
