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2.4.2 气隙对电感参数的影响
气隙长度的选择是永磁辅助同步磁阻电机的设计重点,气隙对电机参数的影响如图2-21所示。
图2-21 不同气隙下交、直轴电感的对比
随着气隙长度的增加,直轴电感下降的幅度非常小,而交轴电感迅速下降。原因是直轴磁路中的磁阻主要集中在气隙和永磁体上,永磁体的磁导率接近真空磁导率,多层永磁体的磁阻要远大于气隙磁阻,气隙长度变化对直轴磁路的总磁阻影响不大;而交轴磁路中的磁阻主要集中在电机气隙、定子齿部、定子轭部、转子导磁通道上,其中气隙磁阻占整个磁路磁阻的比例很大,增大电机的气隙,交轴磁路的磁阻增加较为明显。
气隙长度对永磁体磁链也有一定影响,随着气隙增加,永磁体磁链有所减小。因此,在保证永磁辅助同步磁阻电机装配工艺的条件下,应尽可能选择较小的气隙来增大电机的磁阻转矩。
图2-22 不同电流下交轴电感随气隙变化曲线
此外,不同电流下气隙长度对电机交轴电感的影响有所不同。从图2-22可以看出,在小电流下,随着气隙长度的增加,Lq降低幅度较大,而大电流下Lq降低幅度较小。这是由于小电流下q轴磁路中气隙磁阻占整个磁路磁阻的比例更大,因此Lq受气隙长度影响更大。