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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3．1．3同时加载id、iq的分析(0°＜β＜90°)
从上面的两种分析看，无论是单独施加直轴电流还是交轴电流，直轴电感的变化不大，但是交轴电感的反应很敏感。在电机的实际控制中，根据最大转矩与电流比的矢量控制方式，交直轴电流是同时存在的，所以在分析时要考虑到交直轴电感之间的耦合问题［3-5］。图8为同时加载交直轴电流时的磁力线分布。从磁力线的分布可以看出，绕组中同时存在交直轴电流，电机齿部的磁力线密度较只加载交轴电流时稀疏。由于存在直轴电流的去磁作用，所以电机的气隙磁密有所下降，如图9。
图10、图11是电机加载三种不同电流情况下，分析得到的交直轴电感对比。从图10的对比中可以看出，同时加载交直轴电流时电机的直轴电感Lad与单独加载直轴电流时得到的电感值非常相近。从前面的分析中也可以看出，直轴电感受交直轴电流的影响不是特别明显，但是交轴电流对交轴电感的影响却很突出，图11很清楚的显示了这种现象。
图12和图13显示的是交轴电流iq=20～320A、直轴电流id=20～320A时，电流对电枢交直轴电感的影响。由于加载不同的交直轴电流时，电机磁路饱和程度也不一致，所以分析得到的电机的交直轴电感也不一样，磁路越饱和，交直轴电感的变化越小，图12和图13就是最形象的说明。所以在分析电机的交直轴电感时，要充分考虑交叉耦合影响，不能只考虑单独存在直轴电流或单独存在交轴电流的情况，为更好地分析电机的磁阻转矩提供可靠的参考数据。
在上述的分析结果中，由于是在Ansoft有限元的2D模型中模拟真实电机的模型，在分析的过程中已经考虑了电机的槽漏抗、齿漏抗，但忽略了端部漏抗，由于端部漏抗在整个漏抗中只占大约3%的比例，对整个电机的影响不明显，这种分析完全可以满足工程要求。