Maxwell永磁电机仿真计算精讲

• 励磁磁通势
  

       磁极中心线称为纵轴（D轴），超前纵轴90°空间电角度的中心线为横轴（Q轴），DQ轴随转子一同旋转。

      励磁磁通势F0(矢量)由励磁绕组或永磁体产生，其始终作用于纵轴方向，由F0(矢量)单独产生的磁通称为励磁磁通，其所经过的磁路依D轴对称，并随转子一同旋转。励磁磁通势F0(矢量)和电枢磁通势Fa(矢量)仅转速相同，但位置不一定相同。

      电励磁同步凸极电机D轴磁阻小于Q轴磁阻，L_d＞L_q；而永磁同步电机（内置式和表贴内插式：D轴磁阻大于Q轴磁阻，L_d＜L_q；表贴式：D轴磁阻与Q轴磁阻相等，L_d=L_q）。

图1 电励磁同步电机转子

• 同步电机双反应原理

         以下分析中，不考虑主磁路饱和现象，认为主磁路是线性磁路。F0(矢量)     和Fa(矢量)    无相对运动，根据其相对位置，可将Fa(矢量)    分为两个分量     ：纵轴电枢磁通势Fad(矢量)，永远作用在纵轴方向；横轴电枢磁通势Faq(矢量)，永远作用在横轴方向。

       式（1）

         尽管气隙可能不均匀，但对D轴和Q轴来说，均为对称磁路，分别考虑Fad(矢量)    和Faq(矢量)    单独在主磁路所产生的磁通，其结果就等于考虑了Fa(矢量)    的作用。

图2 电枢反应磁通势及磁通

      纵轴电枢磁通势Fad(矢量)单独在主磁路中产生的磁通称为纵轴电枢磁通，Fad(矢量)的基波幅值为：

     式（2）

     横轴电枢磁通势Faq(矢量)单独在主磁路中产生的磁通称为横轴电枢磁通，Faq(矢量)的基波幅值为：

    式（3）

      据此，可将电枢电流I(矢量)沿D轴和Q轴分解为两个分量：D轴电流Id(矢量)和Q轴电流Iq(矢量)，Id(矢量)产生纵轴电枢磁通势Fad(矢量)，Iq(矢量)产生横轴电枢磁通势Faq(矢量)。

      式（4）