可变磁通永磁辅助同步磁阻电机设计与性能分析
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永磁辅助同步磁阻电机交直轴电感参数分析
下降幅度为4.70%。可以发现，直轴电流的变化
对直轴电感的
大。
只加载交轴电流时(电 为90。)，随着电
流的增大，直轴电感从5.98 mH降至5.46 mH，下
降幅度为8.62%；交轴电感从16.2 mH降至
9.47 mH，下降幅度为41.55%。可以发现,交轴电
流的 对交轴电感的
大。
4瞬态场法
4.1瞬态场法的原理 三相电流从ABC坐标到dq坐标的转换公
磁体，电机的交直轴磁 对称，
的磁阻
得到充分的
，与电机的交直轴电感
参数密切相关。
，在电机设计初期，通
段精确计算电机的交直轴电感参数
要意
收稿日期：2021-02-18；收到修改稿日期：2021-04-14 作者简介：肖勇（1985-），男，高级工程师，研究方向为永磁同步电机和同步磁阻电机'
陈 彬（1986-），男，高级工程师，研究方向为电机、磁性轴承及其控制’ 李 霞（1992-），女,硕士,研究方向为自起动永磁电机和磁阻电机’
Zhuhai 519070，China; 2. Grer Electric Appliancrt，Ina. of Zhuhai，Zhuhai 519070，China)
Abstract: Thr good operation characteristics of permaneni maynri ( PM) assisted synchronous reluctance motort are closely related to tie inductancc parameters，so ii in necessary to accurately cdculate tie inductancc parameters in the electromagnetic design. The principles of tOe equivalent d-q axis method， static field method， transient fiell metOod and frozen permeability method are introduced，and tOe d-q axis inductancc parameters are cdculated. The inductancc parameters of the prototype are tested by voltammetra experimeni. The simulation results are compared with the test results to verify the accuracy of the methods. It is shown that the dCferencc betoeen the simulation results of frozen permeabilith method and the test results is within 3% and the frozen permeabilith method is more accurate among the four methods analyzed.
变磁阻可控磁通永磁游标电机电磁性能分析
变磁阻可控磁通永磁游标电机电磁性能分析仲叙;陈迅;刘新波;杜怿;全力【摘要】为了兼顾永磁电机低速、大转矩特性和恒功率区的运行范围,提出一种变磁阻可控磁通永磁游标(RVFCPMV)电机.以1台三相22/2对极RVFCPMV电机为例,介绍了RVFCPMV电机的拓扑结构.基于气隙磁通密度的调制,揭示了该电机具有低速、大转矩特性的实质,突破在电枢绕组中通入直轴去磁电流分量的传统弱磁方式,提出一种利用铁磁材料非线性导磁特性,通过调节励磁电流进而改变磁路磁阻方式实现永磁电机弱磁升速的方法.通过有限元方法对RVFCPMV电机进行了计算和分析,验证了该电机基速以下的低速、大转矩输出特性和基速以上的弱磁调速能力.【期刊名称】《电机与控制应用》【年(卷),期】2018(045)006【总页数】6页(P62-67)【关键词】游标电机;变磁阻;可控磁通;等效磁路法;有限元分析【作者】仲叙;陈迅;刘新波;杜怿;全力【作者单位】江苏科技大学,江苏镇江212000;江苏科技大学,江苏镇江212000;江苏大学,江苏镇江212000;江苏大学,江苏镇江212000;江苏大学,江苏镇江212000【正文语种】中文【中图分类】TM3020 引言基于永磁电机的直驱系统是提高运行效率、简化系统结构的主要方式之一[1]。
为满足直驱系统的运行需求，该类系统中的驱动电机往往采用多槽和多极对数设计方案，以实现低速、大转矩输出特性，从而使得该类电机的体积较为庞大。
为此，有学者提出一种基于“磁场调制原理”的新型永磁游标电机[2]，通过引入安装于定子齿表面的磁场调制极，实现对电机气隙磁导调制，将转速较低的永磁磁场调制成转速较高的有效气隙谐波磁场，并根据高速旋转的有效谐波磁场设计定子绕组，从而得到电枢反应磁场转速和转子转速之间的速度比，实现所谓“自减速”效果，最终使电机工作于低速、大转矩工况[3]。
另一方面，由于直驱系统省去了高成本和高故障率的变速齿轮箱，因此需要驱动电机具有较宽的调速范围，特别是较宽的恒功率区域，以满足某些系统变速运行的需求。
可变磁通永磁电机
可变磁力的电机将成为电动车发展方向作为新一代电动汽车中的马达技术，可变磁力马达备受关注。
可变磁力马达是根据马达转数改变马达内部产生的磁力的技术。
由此，可进一步提高马达的效率和输出功率。
目前的马达包括使用永久磁铁的永久磁铁马达、不使用永久磁铁的感应马达和磁阻马达。
为了使车载马达在低速区域也能实现高扭矩，目前普及的是将永久磁铁嵌入转子的永久磁铁马达。
不过，有助于提高低速区域扭矩的永久磁铁的磁力会随着马达转数的增加，逐渐成为阻碍转速提高的阻力。
以往的永久磁铁马达为解决这个问题，通过控制流经定子线圈的电流来提高转速，但这种方法存在极限，而且还存在在高转速区域效率会下降的问题。
用一个马达实现两个马达的特性马达的转数存在极限的理由是因为随着转数的增加，马达内部的逆电动势、也即在与马达旋转相反方向上工作的电力也会增大。
而逆电动势的大小与转子磁力和线圈绕数的乘积成比例。
由此，在高速区域提高马达效率的做法大致分为以下两种：根据转数改变定子线圈绕数或根据转速改变转子磁力。
安川电机是采用通过改变线圈绕数的方法来推进马达产品化的企业。
该公司开发的方法是将定子线圈分成2个，根据转速区域的不同区分使用不同的线圈。
线圈的区分使用通过切换电路的电子开关来实现。
通过在低速区域使用两个线圈、在高速区域只使用1个线圈，可提高转速和高速区域的效率。
能实现宛如一个马达中拥有用于低速和高速区域的两个马达的效果。
在其他着眼于定子线圈的方法中，还有一种是在定子上安装辅助线圈作为电磁铁使用的方法。
伴随着马达转数的增加，不断控制电磁铁的磁力使之逐渐削弱来自转子的永久磁铁的磁力，从而提高效率和转速。
最终目标是自由控制永久磁铁的磁力不过，近来直接改变转子产生的磁力的方法开始实用化。
这种方法是在转子使用的永久磁铁上组合使用固定磁铁和可变磁铁。
可变磁铁通过从外部施加磁场，可进行磁化或消磁动作。
目前东芝正在开发使用可变磁铁的方式。
东芝在可变磁铁中使用了钐钴磁铁。
调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析
调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析电磁设计是指针对给定的电机参数要求，确定合理的线圈结构、磁场分布和磁路特性等方面的技术设计过程。
其目标是在满足规定的机械特性、电磁特性和工艺要求的前提下，使电机具有最佳的效率、功率因数和转矩密度等性能。
首先，需要确定合适的线圈结构。
根据电机的功率、转速和负载要求等参数，选择合适的线圈类型、匝数和截面形状等。
其中，多层绕组结构可以提高电机的功率密度，而单层绕组更易于制造，降低了制造成本。
其次，需要进行磁场分析。
通过计算机仿真软件或有限元方法，建立电机的磁场模型，分析电机各部分的磁场分布和特性。
磁场分析主要包括磁感应强度、磁通分布、磁势能、磁压力等参数。
通过优化磁场分布，可以提高电机的转矩密度和效率。
磁场分析的过程中，还需要进行磁路设计。
磁路设计包括永磁体的选型和磁路结构的设计。
永磁体的选型要考虑其磁化特性、矫顽力和温度稳定性等因素，以满足电机对磁场的高稳定性和大转矩要求。
磁路结构的设计要优化磁路的传导能力和磁阻损耗，以减小电机的铜损和磁铁损耗，提高电机的效率。
另外，还需要考虑绕组的热设计。
在电磁设计和磁场分析的基础上，进行绕组的热分析和散热设计。
通过合理的冷却措施和散热结构的设计，避免电机过热，保证电机的可靠运行。
同时，绕组的电磁阻抗特性和电磁噪声也是电磁设计和磁场分析的重要考虑因素。
通过优化线圈结构和绕组的布局方式，可以减小电机的电磁阻抗和电磁噪声，提高电机的工作效果和可靠性。
总之，调速永磁同步电动机的电磁设计和磁场分析是确保电机性能的重要环节。
通过合理的线圈结构、磁场分布和磁路特性等技术设计，可以提高电机的效率、功率因数和转矩密度等性能指标，满足电机在不同应用领域的要求。
同时，绕组的热设计、电磁阻抗特性和电磁噪声等问题也需要合理考虑，以确保电机的可靠工作。
永磁电机之电磁设计与性能分析
永磁電機之電磁設計與性能分析Electromagnetic Design and Performance Analysis of PM Machines計畫編號:NSC 95-2221-E-035-134執行期間:95/08/01 ~ 96/07/31主持人:黃昌圳逢甲大學電機工程研究所中文摘要本計劃以開發高效率永磁電機為研究重心。
首先,設計永磁電機的雛型,再應用有限元素法作電磁場分析,求取電機的各種參數。
為了達到高效率的目標,本計畫第一部份利用田口法對表面型永磁馬達的結構參數作最佳化。
第二部份主要配合國際合作對象日本方面所提的損失模型,針對內藏型永磁馬達,計算電機各部份的損失,建立永磁電機3D熱傳分析模型,並推導對流係數、熱傳導係數…等熱傳參數,進行穩態熱傳場分析,以了解電機內部溫度分佈情形,作為提高馬達效率的參考。
關鍵字:表面型及內藏型永磁電機、電磁場分析、田口法、熱傳分析、溫度分佈AbstractThe major purpose of this project is to develop the key technologies of high efficiency permanent magnet (PM machines. First, the prototype of the PM machine is designed, then the finite element field analysis is employed to obtain the parameters of the machine. To obtain a high efficiency, the Taguchi method is employed to optimize a surfaced-mounted PM (SPM motor in the first part of the project. In the second part of the project, a loss model proposed by the Japanese collaborative research team is used to calculate the losses of an interior PM (IPM motor. Then a 3D thermal analysis model of the IPM machine is established and thermal parameters, such as convection exchangecoefficient, thermal conductivity coefficient etc. are derived. The temperature distribution within the machine is obtained using 3D steady state thermal analysis.Keywords: SPM and IPM motors, Electromagnetic field analysis, Taguchi method, Thermal analysis, Temperature distribution一、前言進入廿一世紀,人類正面臨能源短缺、環境污染及溫室效應等棘手問題。
5_5kW永磁调速同步电动机的设计与分析
第27卷第5期贵州大学学报(自然科学版)V o.l27N o.5 2010年 10月Journa l o f G uizhou U n i ve rsity(N atura l Sc i ences)O ct.2010文章编号 1000-5269(2010)05-0051-055.5k W永磁调速同步电动机的设计与分析吴亚麟*(福州职业技术学院技术工程系,福建福州350108)摘 要:永磁同步电动机气隙磁场是由永磁体提供的,无需励磁电流,采用闭环矢量控制策略有效地提高了永磁同步电动机变频调速的动态性能,本文介绍5.5k W稀土永磁调速同步电动机的设计和样机测试,分析调速性能和经济指标。
关键词:稀土永磁同步电动机;矢量控制;调速;动态性能;经济指标中图分类号:TM351 文献标识码:A电机的气隙磁场是实现机电能量转换的载体,稀土永磁同步电动机的气隙磁场是由永磁体提供的,无需励磁电流和励磁损耗,同步转速运行转子方不产生铜耗和铁耗,效率和功率因数高于异步电动机3%-10%。
上世纪九十年代中期,我们课题组成功地研制了油田抽油机配套的XYT系列异步自启动稀土永磁同步电动机,并分别送到胜利、辽河、大港、冀东、延安等国内各大油田,由当地油田节能监测站主持进行与Y系列异步电动机现场比较实测,在同一工况条件下实测结果是稀土永磁同步电动机相对于Y系列电动机综合节电率达15% -30%左右,而且在中、轻载运行时,稀土永磁同步电动机仍具有较高的效率和功率因数特点,解决了抽油机配用异步电动机出现大马拉小车!而造成能源浪费的现象。
该项目于2002年通过福建省级科技成果鉴定(闽科鉴字[2002]第32号),近年来大批量生产投放在各油田推广应用。
电动机及其驱动系统的耗电量约占工业用电总量的三分之二左右,2006年国际电工委员会I E C 制定了I E C60034-30电动机新标准,其目的在于淘汰低效率电动机,开发与应用高效率和超高效率电动机,美国在NE MA高效电机的基础上又制定了新NE MA高效标准,把效率指标再提高2%-3%,在我国十一五!规划的节能工程中涉及到更新和淘汰低效率电动机及高耗电设备,推广高效节能电动机、稀土永磁电动机、高效传动系统等,所以开发高效节能稀土永磁电动机具有实际工程应用的意义。
永磁同步电机设计参数-概述说明以及解释
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。
同步磁阻电机和永磁辅助同步磁阻电机的新技术阅读备忘录
《同步磁阻电机和永磁辅助同步磁阻电机的新技术》阅读备忘录一、同步磁阻电机技术同步磁阻电机技术是一种先进的电机驱动技术，具有广泛的应用前景。
该技术基于磁阻原理，通过控制电机内部的磁场分布，实现对电机的精确控制。
与传统的电机相比，同步磁阻电机具有更高的效率和更好的动态性能。
该技术的核心在于电机的结构设计，同步磁阻电机的定子采用特殊设计，通过优化磁场分布和减小磁阻来提高电机的效率。
转子的设计也充分考虑了磁阻效应，使得电机在运行时能够自动适应负载变化，保持稳定的运行状态。
同步磁阻电机的控制策略也是该技术的重要组成部分，通过先进的控制算法，实现对电机电流的精确控制，从而实现电机的调速和定位。
该技术的控制策略还考虑了电机的热特性和电磁兼容性，以确保电机在复杂环境下的稳定运行。
在实际应用中，同步磁阻电机技术已被广泛应用于各种领域。
在工业自动化领域，同步磁阻电机被用于驱动各种机械设备，提高生产效率和产品质量。
在新能源汽车领域，同步磁阻电机技术也被广泛应用于电动汽车的驱动系统中，提高了车辆的续航里程和性能。
同步磁阻电机技术是一种具有广泛应用前景的先进电机技术，通过优化电机结构和控制策略，实现了高效率、高动态性能的电机驱动。
在实际应用中，该技术在各个领域都表现出了卓越的性能和潜力。
1. 同步磁阻电机的定义与原理定义：同步磁阻电机是一种基于磁阻原理工作的电机，其转速与电源频率严格同步。
这种电机通过磁场的建立和控制来实现能量的转换和传递。
工作原理：同步磁阻电机的工作原理基于电磁感应原理和磁饱和效应。
在电机定子中设置的磁场与转子中的导体产生相对运动，导致导体内产生感应电流，进而产生电磁转矩推动转子转动。
其特殊的结构设计使得电机的磁场对电流的响应呈现明显的非线性特征，从而实现高效的能量转换。
特点：同步磁阻电机具有高效率、高功率密度、良好的调速性能和稳定性强的特点。
由于其独特的磁阻效应，同步磁阻电机能够在较宽的转速范围内稳定运行，且对电网电压波动的适应性较强。
永磁同步电机电磁设计及优化研究
永磁同步电机电磁设计及优化研究下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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2019年2 月 电 工 技 术 学 报 Vol.34 No. 3 第34卷第3期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Feb. 2019
DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.L80389
可变磁通永磁辅助同步磁阻电机设计与性能分析
杨 晨 白保东 陈德志 李岱岩 （沈阳工业大学电气工程学院 沈阳 110870） 摘要 以3层磁障转子的永磁辅助同步磁阻电机为例，提出一种铁氧体与铝镍钴混合永磁的可变磁通永磁辅助同步磁阻电机转子设计方法，使永磁辅助同步磁阻电机具备记忆电机弱磁区转矩高、损耗小和调速范围宽的优点。首先给出可变磁通永磁辅助同步磁阻电机的调磁方法；然后从永磁体工作点设计的角度分析电机调磁电流和过载能力对电机性能的影响；接着介绍了永磁体排布的确定和体积比优化设计方法；最后提出一种适用于该电机的转子设计方法。仿真结果表明，采用该文提出的转子设计方法能够使电机弱磁区损耗最多降低56%，电机弱磁区的转矩和调速范围显著提高。 关键词：永磁辅助同步磁阻电机 记忆电机 退磁 有限元 中图分类号：TM351
Design and Analysis of a Variable Flux Permanent Magnet Assisted Synchronous Motor Yang Chen Bai Baodong Chen Dezhi Li Daiyan （School of Electrical Engineering Shenyang University of Technology Shenyang 110870 China）
Abstract This paper takes permanent magnet (PM) assisted synchronous motor (PMaSynRM) with three layer flux barrier rotor as an example and presents a novel rotor design method for variable-flux PMaSynRM with hybrid ferrites and alnico PMs. This method makes PMaSynRM integrates the merits of memory motor which are low loss, high torque output in flux-weaken range and wide operation range. Firstly, the method of rotor magnetic field regulate was given. Secondly, the influence of magnetic regulate current and overload capability on the machine performance was analyzed based on the design of working point of PM. Thirdly, the determination of PMs arrangement and optimization method of volume ratio between two kinds of PMs were discussed. Finally, the method of rotor design was concluded. The simulation result shows that adopting rotor design method proposed by this paper can reduce the loss of machine up to 56% and enhance torque output in flux-weaken range, operation range can also be promoted effectively. Keywords：Permanent magnet (PM) assisted synchronous motor, memory motor, demagnetization, finite element method
0 引言 永磁电机作为一种高效率、高转矩密度、宽调速范围的高性能电机，在工业、交通和航空航天等
领域得到了广泛的应用[1-3]。但稀土永磁材料价格高且供应量有限，因此少稀土或无稀土的高性能电机成为众多学者研究的热点[4,5]。永磁电机还存在弱磁
运行时去磁电流分量引起的损耗导致其效率降低的缺点。 收稿日期 2018-07-01 改稿日期 2018-11-13 490 电 工 技 术 学 报 2019年2月 同步磁阻电机具有多层转子磁障，依靠转子磁路不对称产生的磁阻转矩工作。这种电机具有成本低、制造简单、转子损耗小的优点，但存在功率因数和转矩密度低以及转矩脉动较大的缺点[6,7]。为了提高这类电机的转矩和功率因数，可以在转子磁障中插入一定的低性能永磁体（铁氧体或粘接钕铁硼）辅助励磁，从而能够降低电机电流的励磁分量并产生永磁转矩，这就是永磁辅助同步磁阻电机[8]。 在设计磁障中的永磁体时，需要考虑永磁磁通对磁路饱和程度的影响[9]。永磁磁通过大容易引起磁路饱和，降低转子的凸极率；而永磁磁通过小则对转矩和功率因数的提高较小。低性能永磁体虽然矫顽力较低，但其退磁曲线线性度较好，多层磁障结构能提高其抗退磁能力。多层磁障结构带来的永磁体边缘退磁效应可以通过优化磁障端部形状等方法进行改善[10]。 记忆电机具有永磁磁链可控的特点，相比传统永磁电机，其调速范围更宽、弱磁区损耗更低和转矩更高[11]。其采用的永磁体具有低矫顽力和第二象限内非线性退磁曲线的特性，电机的永磁磁链可以通过短时调磁脉冲调节，弱磁区性能良好[11,12]。记忆电机目前采用的永磁材料有铝镍钴永磁体和低矫顽力钐钴永磁体[13]。记忆电机可分为单一永磁和混合永磁两种类型，混合永磁有串联磁路和并联磁路两种结构，其特点见文献[14,15]；按调磁方式可分为交流调磁和直流调磁两种[16]。 本文将记忆电机的设计理念引入永磁辅助同步磁阻电机转子设计中。基于文献[17]提出的同步磁阻电机转子磁障设计方法提出了一种可变磁通永磁辅助同步磁阻电机转子设计方法。给出了基于两种不同铝镍钴永磁材料的4.5 kW串联磁路混合永磁可变磁通永磁辅助同步磁阻电机设计方案，对铝镍钴材料的选择、电机的过载能力与调磁电流对转子设计参数的影响进行了分析，并提出一种适用于这类电机的转子设计方法。仿真结果证明该设计方法能够实现提高电机弱磁区转矩和降低弱磁区损耗的目的。 1 转子磁路与调磁原理 1.1 转子磁路结构 永磁辅助同步磁阻电机转矩的主要成分为磁阻转矩。转子设计首先要保证最大的转子各向异性：使转子对d轴磁通的阻碍最小，对q轴磁通的阻碍最大。以提高电机的d、q轴电感差和电感比实现电机最优的转矩和功率因数[17]。有研究指出q轴绝缘率是影响同步磁阻电机转矩输出的主要因素[18]。 图1为省略磁障端部磁桥的电机转子结构，图中给出了转子所需的设计参数。其中，Si为导磁块
的厚度，Wmi为永磁体的长度，Wqi为q轴方向磁障宽度，Wdi为d轴方向磁障宽度，下标i表示层数，α1和β为转子虚拟开槽角度，与电机的转矩脉动有
关。转子的d、q轴绝缘率kwq、kwd定义为[17]
()qwqwddd//ii
iii
kWS
kWSW⎧
=
⎪
⎨=+⎪⎩
∑∑∑∑∑ （1）
图1 省略磁障端部磁桥的电机转子结构 Fig.1 Rotor structure neglect ribs of barrier ends
本研究中转子采用串联磁路结构，选用铝镍钴作为低矫顽力永磁体，铁氧体作为高矫顽力永磁体，以实现减少稀土消耗的目的。这种结构能够避免“并联磁路”的自退磁现象，有助于提高铝镍钴的工作点，发挥其高剩磁的特性[19]。
1.2 电机的调磁原理 可变磁通电机的本质特征是永磁磁通可调。目前，电机的调磁方式可分为直流调磁和交流调磁两类。直流调磁适用于永磁体在定子侧，调磁控制简单，不需要进行转子磁场定向。本研究中的电机属于转子永磁型，如果采用直流调磁则需要使用集电环为调磁绕组供电，导致电机结构复杂和可靠性降低。因此本研究采用交流调磁，即通过磁场定向技术向电枢绕组中注入调磁电流脉冲改变永磁体的磁化状态。 永磁辅助同步磁阻电机磁路不对称，为了探讨有效的调磁磁动势生成方法，下面对电机的d、q轴电流对永磁体工作点的影响进行分析。如图1所示，参考同步磁阻电机d、q轴方向的规定，定义磁阻最小的方向为电机的d轴，q轴超前d轴90o电角度
且永磁磁链沿着负q轴方向。电机的磁链方程为 第34卷第3期 杨 晨等 可变磁通永磁辅助同步磁阻电机设计与性能分析 491 dddqmqq
Li
Liψ
ψψ=
⎧
⎪
⎨=−+⎪⎩
（2）
式中，ψd、ψq和ψm分别为电机的d、q轴磁链和永磁磁链；Ld、Lq分别为电机的d、q轴电感；id、iq分别为电机的d、q轴电流。 图2为幅值相同的电枢绕组d、q轴电流单独作用下，电机内部的磁力线和磁场分布情况。为了清晰显示d、q轴电流的作用效果，在仿真时将永磁体的剩磁设为0 T，此时磁通均由电枢绕组产生。可以看出，电机d轴电流产生的磁通均沿导磁块闭合，不穿过磁障和永磁体；q轴电流产生的磁通除小部分通过转子磁桥闭合外，大部分穿过磁障。这是由于d轴电流作用下每层磁障两端磁位不同，磁通沿磁阻最小的导磁块闭合。而q轴磁通作用下，每层磁障两端磁动势相等，磁通只能沿具有磁位差的方向穿越磁障和永磁体闭合。
图2 磁力线和磁场分布 Fig.2 Distribution of flux line and flux density
电机设计的额定电流为14.2 A，图3为不同d、q轴去磁电流下第3层磁障中铁氧体的工作点。可见在幅值为1~3倍额定电流的d、q轴去磁电流下，d轴电流使铁氧体的工作点变化不到1%，而同样的q轴电流下其变化范围超过50%。因此采用q轴电流对永磁体磁链的调节比较合理。
图3 不同d、q轴去磁电流下铁氧体的工作点 Fig.3 Working point of ferrites under different d-axis and q-axis demagnetization current
图4为三类永磁材料在第二象限内的退磁曲线。其中：NKS-550H和Arnold Alnico9（以下简写为Alnico9）为两种铝镍钴永磁体，剩磁分别为0.93 T和1.15 T，回复线的相对磁导率分别为1.46和2.45，矫顽力分别为112 kA/m和118 kA/m；NMF-12F为铁氧体；NdFeB为钕铁硼。