永磁电机交、直轴电感特性有限元分析

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

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。

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。

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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。

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● 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。

永磁同步电机设计参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:永磁同步电机作为一种高效、节能的电机类型，在各种应用领域备受关注。

其设计参数的选择对电机性能和效率有着重要影响。

因此，本文旨在探讨永磁同步电机设计参数的优化方法，以提高电机的性能和效率。

首先，我们将介绍永磁同步电机的工作原理和结构特点，包括永磁材料的选择、定子和转子的设计等方面。

然后，我们将重点讨论永磁同步电机设计中的关键要点，如磁场分布、转矩性能、效率等方面，以帮助读者深入了解设计参数的重要性。

接着，我们将介绍设计参数优化的方法，包括仿真分析、实验验证、优化算法等方面。

这些方法将有助于工程师们更好地设计永磁同步电机，提高其性能指标。

最后，我们将总结本文的主要观点，并展望未来研究的方向，以期为永磁同步电机设计和应用提供有益的参考。

通过对设计参数的深入研究和优化，我们有信心能够进一步提升永磁同步电机的性能和效率，推动其在各个领域的广泛应用。

1.2 文章结构：本文分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分，将对永磁同步电机设计参数进行概述，介绍文章的结构以及研究目的。

在正文部分，将详细讨论永磁同步电机设计参数的概述，关键设计要点以及设计参数优化方法。

最后在结论部分，对全文进行总结，分析设计参数对性能的影响，并展望未来研究方向。

通过这样的结构，读者将对永磁同步电机设计参数有一个更深入的了解，为相关领域的研究工作提供参考和指导。

1.3 目的：本文旨在探讨永磁同步电机设计参数对其性能影响的关键因素，通过对设计参数的优化方法和关键设计要点的详细分析，帮助读者更好地了解永磁同步电机的设计过程，提高电机的性能和效率。

同时，通过对设计参数对性能的影响进行总结和展望未来研究方向，有助于推动永磁同步电机在工业和汽车领域的应用和发展，促进清洁能源技术的进步和普及。

2.正文2.1 永磁同步电机设计参数概述永磁同步电机是一种高效、节能且性能优越的电动机，在现代工业生产中得到广泛应用。