电动汽车驱动用内置式永磁同步电机直交轴电感参数计算与实验研究
额定负载时样机的磁力线分布图与磁场饱和分布云图,如图4所示。由于负载电枢反应对永磁体励磁磁场的影响,导致样机额定负载时的磁力线走向不再严格按照d轴对称,偏向了+q方向,如图4a所示。图4b为样机负载磁场饱和分布云图。通过对比图4a和图4b发现:在样机磁力线分布密集的区域,磁场饱和程度明显加强,反之,在样机磁力线分布较为稀疏的区域,磁场饱和程度明显减弱。
4.4直、交轴电枢反应电感工。d、£。。有限元计算通过对样机带额定负载稳态运行时负载饱和磁场的计算,结合图2b所示样机带额定负载稳态运行时的定子相电流波形,计算出样机带额定负载时定子的相电流为80A;再根据样机带额定负载时对应的额定转矩角,分别计算出样机在额定负载点对应的直轴电流d一33.8A,交轴电流Iq=72.5A。
为了对30kW样机直、交轴电感参数从不饱和磁场到负载饱和磁场整个运行区间内的变化情况进行深入研究,结合样机带额定负载时对应的直、交轴电流厶、厶分别为一33.8A、72.5A,确定出样机的直、交轴电流的变化范围为[-100A,100A]。
本文将分别采用忽略交叉饱和影响的有限元法以及考虑交叉饱和影响的冻结磁导率法,对样机在不同负载工况下的直、交轴电枢反应电感参数£ad、厶。进行计算。
4.4.1忽略交叉饱和影响的2D有限元计算结果根据3.1节所述忽略交叉饱和影响的有限元计算方法,计算出不同负载工况下忽略交叉饱和影响的样机直、交轴电枢反应电感参数£ad、£。。的变化曲线,如图5所示。
当交轴电流厶=0,直轴电流厶在[-100A,100A]范围内变化时,计算出样机在不同负载工况下忽略交叉饱和影响的直轴电枢反应电感参数£。。的变化曲线,如图5a所示。根据样机额定负载点对应的直轴电流Id=一33.8A,由图5a可以看出,样机在额定负载点对应的直轴电枢反应电感值为0.64mH。