永磁同步电机是多变量、强耦合、非线性时变系统，经过线性化得到的模型，无法准确描述其动态过程。为了实现良好的传动控制，考虑电机内部各种非线性因素的精确PMSM模型显得尤为重要。基于有线元分析，使用冻结磁导率法研究了交叉饱和效应对电机电气参数的影响。计算得到了三相正弦IPMSM在不同运行点下的电流磁链、永磁磁链、自感和互感参数以及齿槽转矩随转子位置的变化曲线，在Simulink中建立了非线性仿真模型。该模型的负载开环仿真结果与有限元动态分析结果吻合良好，证明了模型的准确性和可靠性。

     永磁同步电机具有效率高、转矩惯性较大、调速范围宽、结构简单等优点，在电力拖动领域得到了广泛的应用。尤其是内置式永磁同步电动机，其机械强度高、磁路气隙小、动态响应快、鲁棒性高，适用于弱磁运行和高速运转。目前对于PMSM的研究，大多集中在控制算法上，对PMSM本体研究甚少。

     传统的PMSM模型是以忽略铁心饱和、不计涡流的磁滞损耗、永磁体在气隙中产生的磁场正弦分布为前提建立的线性模型，而PMSM是多变量、强耦合、非线性时变系统，经过线性化得到的模型，无法准确地描述系统动态过程。为了实现高效率的力矩控制盒高精度的传动控制，考虑电机内部各种因素的精确PMSM模型显得尤为重要。

     PMSM模型的建立需要转却获得交直轴电感、永磁磁链等电气参数。电机电气参数的计算主要有解析法和有限元法。解析法计算过程简单，但是忽略了铁心区域的磁导率变化，无法计算磁路的饱和以及交直轴交叉耦合等因素的影响，因此常用于定性分析。有限元法具有更高的计算精度，被广泛应用于电机电气参数计算。

     PMSM负载运行时，受磁路饱和及转子磁场谐波的影响较大。文献研究了电机在不同的磁路饱和程度下的电气特性，但是没有考虑转子磁场谐波对转矩的影响。文献建立了考虑转子磁场谐波影响的PMSM模型，但忽略了饱和对电机的影响。文献基于有限元分析，考虑了饱和和转子磁场谐波的影响，获得电机的精确模型，但其模型忽略了d，q轴间交叉互感和齿槽转矩的影响。

     本文以一台三相正弦IPMSM为例，考虑磁路饱和的影响，在有限元分析中使用冻结磁导率法，计算得到了电机在不同运行点下的电流磁链、永磁磁链、自感和互感参数，获得了齿槽转矩随转子位置的变化曲线。在Simulink中建立了非线性IPMSM模型并进行负载开环仿真，得到电机电流、转矩、转速在理想正弦电压激励下的响应曲线，与有限元动态分析结果对比，验证了所建立模型的准确性。