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轴向磁场电机和径向磁场电机的工作原理相同，永磁同步电机和电励磁同步电机有着相似的内部电磁关系，因此轴向磁场电机的电磁关系也可以采用双反应理论来分析。
定子（电枢）产生的磁通可以用类似电励磁磁场的方程式表示，即 d 轴和 q 轴的电枢反应磁通 Φ a d 和 Φ a q 可分别为
式中， B ma d 1 为定子（电枢反应）气隙基波磁密 d 轴分量的峰值； B ma q 1 为定子（电枢反应）气隙基波磁密 q 轴分量的峰值。 d 轴、 q 轴定子磁链方程分别如式（2.25）和式（2.26）所示。
d 轴：
q 轴：
式中， N 1 为每相定子绕组的匝数； k ω 1 为基波绕组因数。
忽略磁路饱和，定子磁密 d 轴、 q 轴的基波分量分别为
式中， m 1 为定子相数； I a d 和 I a q 分别为定子（电枢）电流的 d 轴和 q 轴分量。 d 轴和 q 轴单位面积磁导分别为
d 轴和 q 轴气隙磁导分别为
式（2.27）和式（2.28）中的 k f d 和 k f q 分别为 d 轴和 q 轴的电枢反应波形系数，其定义为电枢反应磁通密度基波幅值与电枢反应磁通密度最大值之比，即
