摘要：为了研究永磁体励磁饱和对电机交、直轴同步电抗的影响，从理论仁简单阐述直接负载法的原理。运用有限元法对某内置式永磁同步电机负载仿真，通过对交、直轴电流参数解耦扫描，得到交、直轴电流组合下的反电势曲线，对仿真得到的反电势基波幅值及其相位通过后处理分析，形成交、直轴电抗矩阵和其随交、直轴电流变化的曲线，最后总结电抗参数Xd和Xq随交、直轴电流的一些变化规律，为该种电机的准确设计提供参考。

    永磁同步电机（Permanent magnetsynchronous motor，简称PMSM）的交、直轴电抗参数与其稳态和动态运行性能关系极大，是PMSM设计成败和研究其运行性能的关键。与传统电励磁同步电机相比，PMSM不仅在励磁结构、磁路结构上有很大差别，其交、直轴电抗参数，特别是瞬态参数的物理意义及其测试方法也有差别。凸极同步电机直轴气隙小而交轴气隙大，因此直轴磁路相对饱和，而永磁电机刚好相反，直轴存在永磁体，等效气隙大，所以交轴磁路更容易饱和。通过有限元法来分析饱和对PMSM交、直轴电抗的变化，对PMSM设计有重要的指导意义。

    1 直接负载法
    永磁同步电机稳定运行时，转轴上输入（发电机）或输出（电动机）恒定转矩，来实现机电能量的转换。由于转子上开有永磁体槽，造成了沿气隙圆周磁阻的不均匀，所以，采用把磁路分为对称的交、直轴的双反应理论来分析稀土永磁同步电机的运行情况，其负载运行时相量图如图1所示。

    当永磁同步电机负载运行时，在测取空载励磁电动势E0、电枢端电压U、电流I、功率P、功率因数角必和功率角θ等值之后，便可求得电枢电流的直轴和交轴分量

    当ψ<0时，电机处于增磁工作状态（直轴电流为正的增磁电流）；当ψ > 0时，电机处于去磁工作状态（直轴电流为负的去磁电流）。
    永磁同步电机稳态参数随电机运行状况改变而改变，当电枢电流变化时，Xd和Xq都有所变化。因此，在仿真时须考虑电机运行工况，且测定电机参数值时也必须同时注明电机的工况（交、直轴电流大小或者定子电流和内功率因素角ψ）。

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