永磁电机交、直轴电感特性有限元分析
ansoft计算交直轴电感.
⎪⎩⎪
⎨⎧−===2
m C B m
A I I I I I (4以A相轴线为原点,将永磁体的d轴与A相轴线重合,当0θ=°时,这时的dq轴电流如下
d m q 0
I I I =⎧⎪⎨=⎪⎩ (5
等效的直轴状态的电流I m是指电机额定电流的直轴分量,永磁同步电动机的这种运行状态就是等效直轴状态,因为交轴电流为零,没有交轴电枢反应,则此时的电机气隙反电势即为直轴电动势,即E δ=E d ,根据电机学原理电枢反应电动势由式
E ad =E 0-E d来得到,此时刻的相量图为图3。
.
E .
d
E
图2等效直轴状态的相量图
•
d
E •
q
•
I •
δ
E
图3
由于等效直轴状态下,利用Ansoft计算出气隙电动势E δ就是直轴电动势E d ,而E d、E 0和E ad在同一轴线上,因此可以利用式E ad =E 0-E d所示的方程可方便地求取直轴电枢反应电抗ad X ,即
将有限元法应用于工程设计和研究时,要解决前处理技术、电磁场计算、对场计算结果进行再处理等问题[4]。计算时的有限元分析是在Ansoft软件平台上进行的。
2.2直轴电枢反应电抗的计算
电机稳定运行时,三相电流的关系如下
⎪⎩⎪⎨⎧°+=°−==
120cos(120cos(cos m C m B m A t I I t I I t I I (2根据电机学原理三相电流经过dq0等效变换之
(Shenyang University of Technology, Shenyang110023
Abstract The topic of this paper is the research of the calculation of the equivalent circuit parameter in the permanent magnet synchronous motor and the proving through the experiment. First, the meaning of calculate the equivalent circuit parameter and the theory of the calculation of the parameter of equivalent circuit will be explain. Then, compare with the result of experiment, the rule of parameter of equivalent circuit will be acquire through compare with the length of gap.
混合励磁型磁通切换电机电感特性分析
相耦合。因此 ，需要建立较为精确的数学模型才能深入分析该 电机的电磁性能与运行特性。基于有限元法研 究了一 台
定子 １ ２槽转子 ｌ ０极的三相混合励磁磁通切换 电机 电感特性 ，包括 电枢绕组、励磁绕组和两者之间的互感，并在此基
（ｃｏ ｌｆ ｌ ｔｃ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｓ ｕｈａｔ ｎｖｒｉ， ａｊｎ １０ ６ Ｃ ｉ ． Ｓ ｈ ｏ Ｅ ｅ ｒ ａ Ｅ ｇｎ ｅｉ ， ｏ ｔｅｓ Ｕ ｉ ｓｙＮ ｎｉ ２ ０ ９ ， ｈ ａ ｏ ｃｉ ｎ ｅ ｔ ｇ ｎ）
Ａｂｔａｔ Ｈ ｂｉ－ ｃｅ ｕ— ｉｈ ｇ Ｈ Ｆ ） ｃｉ ｎｗｔ ｅ ｆ ｒｓｌ ｓ ａｈ ｅ ｉ ｕ ｌｓｌｎ ｓｕｔｒ ｓ ｃ： ｙｒ ｅ ｉｄ ｌ ｓ ｔ ｉ （ Ｅ Ｓ ｍａｈ ｅｓ ｐ ｕｈｅ ｃ ｉ ｔｄ ｂ ｉ ｔｔ ｃ ｅ ｒ ｄ ｘ ｔ ｆｘ ｗ ｃ ｎ ｎ ｉａ ｅ ｙ ｏ ｂ ｓ ｍ ｎ ｗ ｈ ｏ ｙ ａ ｅ ｒ ｕ ，
ｆｕ ｄ ｔｏ ｒ ｅｆｒｈ ｒ ｅ ｅ ｒｈ ｏ ｏ ｎ ａ ｎｆ ｔ ｔｅ ｒｓ ａ ｃ ｎＨＥＦＳｍａ ｈｎｅ ． ｉ ｏｈ ｕ ｃｉ ｓ
Ｋｅ ｏ ｄｓ ｅ ｅ ｔｉ ａ ａ ｈｉ ｙｗ ｒ ： ｌｃｒｃ ｌｍ ｃ ｎｅ； ｈ ｒｄ ｅ ｃｔ ｄ ｉ ｕｃａ ｅ； ｆ ｘ．ｗｉｃ ｉ ｇ； ｆｎ ｔ ｌｍ ｅ ｔ ｎ ｌ ｓｓ ｙｂ ｉ — ｘ ｉｅ ；ｎｄ ｔｎｃ ｌ ｕ ｓ ｔｈ ｎ ｉ ｉｅｅｅ ｎ ａｙ ｉ ａ
，
ａｄ ｉ ， ｅ ａｅ ｉ ｕｔ ｃｓ ｔｒｙ ｃｒｎｕ ｒｆ ｅｃ ｌｆ ｅ ｂ ｉ ｄ ｙ ａ Ｔａｓ ｒ ａｏ． ｈ ｓｌ ｌ ａ ｄｉｏ ｔ 由－ ｓ ｄｃ ｎｅ ｉｒ ｏ ｎｈｏ ｏｓｅ ｒ ｅｆ ｌａ ｏｔ ｅ ｂ Ｐ ｒ ｒ ｆｍ ｔｎ Ｔ ｅ ｅ ｔ ａ ｔｎ ｈ ｘ ｎ ａ ｎ ｏ ｓ ｅｎ ＇ ｅｒ ａ ａ ｎ ｋ ｎｏ ｉ ｒｕ ｙ ｓ
双层V型双三相永磁同步电机的电感计算与转子结构优化
第54卷第10期 散电机 Vol. 54. No. 102021 年 10 月______________________________________micromotors___________________________________________Oct. 2021
双层V型双三相永磁同步电机的电感计算与转子结构优化安忠良，罗文，孙宁，周挺(沈阳工业大学国家稀土永磁电机丁.程技术研究中心，沈阳110870)
摘要：电感是永磁同步电机控制中重要的性能参数，是电机设计的关键.，双三相永磁同步电机性能计算需要准确 的计算电感及磁链等相关参数，而电机在运行过程中受磁路饱和与磁路交叉耦合效应影响严重，常规方法无法准确 计算本文采用冻结磁导率法对电机交直轴电感进行计算分析，通过改变交直轴电流大小，分析电感变化规律。分 析双层V型永磁体张角及永磁体间距的变化对电机性能的影响，在保证永磁体的用量不变的情况下增大了凸极率， 提高电机的过载能力。关键词：双三相；交直轴电感；冻结磁导率；凸极率中图分类号：TM351 ; TM341 文献标志码：A 文章编号：1001-6848(2021) 10-0023-05
Inductance Calculation and Rotor Structure Optimization of Double V Dual Three-phase Permanent Magnet Machines
AN Zhongliang, LUO Wen, SUN Ning, ZHOU Ting (National Engineering Research Center for REPM Electrical Machines of Shenyang University of Technology
,
Shenyang W0S10 ^ China)
Abstract ： Inductance is an important performance parameter in the control of permanent magnet synchronous motor ( PMSM) , whic h is the key of motor design. The performance calculation of dual three-phase perma
【浙江省自然科学基金】_元模型_期刊发文热词逐年推荐_20140812
科研热词 衍型 有限元分析 有限元 建模 web布局 uml外廓 通用软件 输电线路 裂纹扩展 脱冰分析 统一建模语言2.0 滚道坐标系 滚珠 湿模态 流固耦合 模态分析 有限元法 无阀微泵 断裂 整体建模 数据模型 振动特性 括动图 微型超声波电机 平板硫化机 定子 复杂产品 参数化 动力响应 全生命周期 元模型 任务 丝杠坐标系 concur任务树 apdl ansys
推荐指数 4 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68
2013年 科研热词 有限元分析 有限元 双层箍筋 高锁螺栓 频率混叠 颈椎 顶推施工 面-面接触 随机共振 阵列级联fhn模型 钢筋混凝土 载荷 超声换能器 蝶形拱桥 耐撞性 纳米压痕 约束混凝土 竖向冲击 着陆器足垫 电子封装 电动汽车 生物力学 牙种植体 灵敏度分析 气动肌肉(pm) 横机 模拟月壤 极限承载力 板级跌落 有限元法 有限元方法 有界函数 有效预应力 无阀微泵 数值模拟 扭矩 总压损失 弹簧系数 弹性模量与硬度 弱信号复原 引线焊接 延性 应变率效应 应变 应力集中 应力分布 应力 干涉配合 导针 寰齿关节 实体退化单元 失效分析 推荐指数 3 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
基于Ansoft maxwell 的PMSM 的Ld,Lq 线性解耦仿真
基于Ansoft maxwell 的PMSM 的Ld,Lq 线性解耦仿真作者：陆海斌，等来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2016年第3期陆海斌1 辜贇21.长安轻型车研发中心河北定州073000；2.长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心河北保定071000摘要基于车用永磁同步电机的特点，以一台三相内埋式永磁同步电机为例，借助Ansoft Maxwell 软件采用有限元方法分析磁路饱和对交、直轴电感的影响，确定电机的交、直轴电感矩阵，为进一步控制电机做指导。
关键词 PMSM；有限元；交直轴电感；电磁饱和基于AnsoftMaxwell 软件，以一台车用三相永磁同步电机为例进行有限元仿真。
求解出内置式永磁同步电机的交、直轴电感矩阵。
并总结磁路饱和对交、直轴电感的影响趋势。
为进一步实现电机控制提供输入和参考。
1 电机模型的建立及基本参数模型建立：2 使用Ansoft 软件进行参数扫描2.1 添加电流激励模型建立完成后，定子三相绕组添加电流激励，在AnsoftMaxwell 里点击Excitations->PhaseA->将Id×1.414×cos(2×pi×p×n/60×time)+Iq×1.414×sin(2×pi×p×n/60×time)。
B、C 相相同。
2.2 添加扫描参数由于计算量较大，为节省时间，在利用Ansoft MaxwellTM 进行计算时，可以使用参数扫描。
目前的做法是固定Iq，扫描同一Iq 下不同Id 的情况。
将每次计算的结果进行傅里叶分解出电压基波幅值及相位。
2.3 仿真结果根据永磁电机矢量控制原理，定子电流Is 分解到d-q 轴系上的Id、Iq,依据激励条件对Id 进行参数扫描，扫描范围是覆盖电机所有工况的电流范围。
用于精密加工的三相磁通切换永磁直线电机的研究与分析
次 ，基于有限元 法对 电机进行仿 真和分 析 ，并研究其特性 ，如磁场 分布 、空载 反电动势 、绕组 磁链 、绕组 电感 和电
磁推力等 ，通过对仿 真结果分析发现绕 组磁链 和反电动势的波形本质上均 为正弦波 ；最后 ，对不 同永磁 体厚度 、气 隙 、电流和速度 下的电磁推力进行 比较 和分 析以研究 推力 随这些参 数的变化情况 。
永磁同步电机简介
转矩可以被利用来提高电动机的功率密度，改善 动态性能。
内埋式转子结构，这类结构的永磁体位于转子
内部，每个永磁体都被铁芯所包容。内埋式转子
结构在电磁性能上也属于凸极式转子结构。从图 中可以看出，d轴主磁通穿过两个永磁体，相当于 在d轴磁通路径上存在两个额外的大气隙，而q轴 主磁通仅穿过铁芯和气隙；因空气的相对磁导率 是1，所以q轴同步电感要明显大于d轴同步电感。 通常用凸极率(p=Lq/Ld)来表示永磁同步电动机的凸 极性。在相同条件下，面装式转子结构的凸极性
式（1）、（2）中：
us uA uB
is iA iB
s A B
uC T
iC T
T
C
Rs 0 0
R
0
Rs
0
0 0 Rs
LA MAB MAC
L
M
BA
LB
M BC
MCA MCB LC
sin(t )
（4）电机定子的电势按正弦规律变化，定子 电流在气隙中只产生正弦分布磁势，忽略 磁场场路中的高次谐波磁势。
按照以上条件对永磁同步电机进行理论分 析时，其所得到的结果与实际情况非常接 近，误差在工程允许内。
在同步电机运行过程中，电机微分方程有多种
形式。在A、B、C坐标系下，将定子三相绕组中A 相绕组轴线作为空间坐标系的参考轴线as，在确 定好磁链和电流正方向后，可以得到永磁同步电 机在 A、B、C坐标系下的定子电压方程：
为了简化对永磁同步电机的分析，建立实 现可行的同步电机数学模型，做如下假设：
07.JMAG
J M A G介绍JMAG是由株式会社日本总研（JRI）开发的功能齐全，应用广泛的电磁场分析软件。
软件可以对各种电机及电磁设备进行精确的电磁场分析，为用户提供设计上的帮助，降低用户产品的开发周期，取得竞争优势。
JMAG自从1983年商业化以来，在日本的市场占有率始终保持第一的位置。
在日本电机领域分析了大量各种类型的电机，经历了时间和实践的检验。
同时在每年至少一次的软件升级中不断吸收日本电机厂家的先进经验。
平时加强与众多客户的紧密联系，通过定期的技术交流共同进步。
目前JMAG的国内用户不断增加，在业界取得了较高的知名度。
CDAJ是JMAG软件在中国的独家代理商。
统一清晰的操作界面JMAG的操作界面充分体现人性化，把前后处理与运算界面结合在一起，使得用户操作相当简单，极易上手。
经过短时间的培训，用户可以迅速地进行电机基本性能的模拟，节约大量的人力和时间，特别适合工厂的实际情况。
统一清晰的操作界面简单高效的网格剖分网格质量的好坏直接影响到最后结果的准确性。
JMAG根据不同用户的实际需要，提供不同的网格剖分功能，均能达到足够的精度。
● 各区域手动剖分网格● 设置简单的单元尺寸，软件自动剖分各区域网格上述两种方法，都不需要手动生成形状比较复杂的气隙网格。
对于气隙网格，JMAG自动根据圆周分段数发生网格，其中中间一层采用矩形，保证了形状大小的一致，并且计算时采用气隙网格滑移。
不需要每一步重新发生网格。
提高了计算速度。
● 自适应方法生成网格该种方法配合网格重构技术，通过控制计算精度来生成高质量的网格。
用户不需要设置任何网格参数，完全自动进行。
● 三维网格剖分JMAG的三维模型网格剖分与二维一样可以即可以采用手动剖分加气隙网格滑移功能，也可以采用自适应剖分。
对于叠片间的绝缘层，JMAG只需在材料设定时选中绝缘选项，即可避免剖分该细薄层时带来的畸形网格问题。
● 导入网格文件JMAG支持直接导入由其他软件剖分的网格文件（如NASTRAN格式）下图是不同分段数时永磁体内的涡流损耗不分段（2.16e-4W） 分两段（2.06e-4W） 分五段（1.76e-4W）1灵活多样的材料数据库JMAG提供日本各大厂商的几乎全部材料数据库，包括各型号电工钢磁化曲线与损耗曲线，各型号永磁体的退磁曲线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
永磁电机交■直轴电感特性有限元分析
肖玉坤,戴正文,邹琳,李建贵,罗瑞仁
【摘 要】摘 要：无论是表贴式永磁
(SUrfaCe-mounted Permanent magnet,SPM)
电机,还是内置式永磁(interior Permanent magnet,IPM)电机, 其整体性能都与其
电感参数密切相关。文章利用时步有限元软件对永磁电机进 行二维有限元计算,基于
永磁同步电机矢量控制角,对永磁电机的三相电感、互感 及交、直轴电感的变化进行
分析;分别研究了表贴式和内置式永磁电机,施加不同 的电流激励进行仿真,得到其直
轴、交轴电感参数的分布特性,并对表贴式和内置 式永磁电机的电感特性进行了对比
分析。结果表明IPM电机比SPM电机控制 性能更优和更加稳定。
［期刊名称］合肥工业大学学报(自然科学版)
【年(卷),期】
2018(041)009
【总页数】
6
【关键词】关键词:有限元;交、直轴电感;矢量控制角
修回日期:
2017-05-31
基金项目：国家自然科学基金资助项目(51507122);中央高校基本科研业务费专 项资
金资助项
g(175204007;2017IVA012;2017zy042;2018zy040)
目前,电动汽车用永磁电机效率高、体积小、能量密度较高,且具有惯性低、输出 转矩
高、控制灵活等优点,成为国内外学者的研究热点。永磁电机使用的能源是 电能,相比
石油、天然气等对环境的危害相对较小［1］。
永磁同步电机性能指标与其交、直轴电感有密切的关系。直轴电感会影响电机 的转矩
幅值和电机的失步转矩倍数,同时,交轴和直轴之间的电感之差越大会使得