變極異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)參數(shù)計(jì)算及控制策略的研究.pdf

1、現(xiàn)今社會(huì)的高速發(fā)展需要消耗大量的能源，能源大量開(kāi)采導(dǎo)致地球上的能源儲(chǔ)備量越來(lái)越小，能源短缺和能源浪費(fèi)問(wèn)題逐漸成為困擾世界的難題。提高能源的使用效率是解決這一問(wèn)題的一個(gè)非常重要的途徑。在我國(guó)，電機(jī)消耗的電能占總消耗電能的一半以上，是消耗電力能源的主要對(duì)象，而我國(guó)的高效節(jié)能電機(jī)目前市場(chǎng)占比只有10％，提高電機(jī)的效率可以節(jié)約大量電能，因此對(duì)高效電機(jī)的研究和設(shè)計(jì)勢(shì)在必行！
　　異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)效率高，在生產(chǎn)應(yīng)用中展現(xiàn)出顯著的經(jīng)濟(jì)效益

2、，但普通異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)存在一個(gè)起動(dòng)能力差的問(wèn)題。為從根本上解決這一問(wèn)題，本文研究一種具有新型結(jié)構(gòu)的變極起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)。本文主要工作如下:
　　(1)分析了異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的原理以及新型變極異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的原理，然后以一臺(tái)30kW、6/8變極異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)和一臺(tái)同規(guī)格的普通異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)為例，分別進(jìn)行仿真研究，對(duì)比二者的空載反電勢(shì)、發(fā)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和平均轉(zhuǎn)矩，證明了變極起動(dòng)可提高電機(jī)的

3、起動(dòng)能力。
　　(2)采用磁導(dǎo)分析法和多回路理論解析計(jì)算變極繞組電感參數(shù)，并用有限元仿真計(jì)算并驗(yàn)證解析法計(jì)算結(jié)果的正確性，根據(jù)結(jié)果分析電感參數(shù)的特點(diǎn)。分別研究了定子回路的電感參數(shù)、轉(zhuǎn)子回路的電感參數(shù)和定、轉(zhuǎn)子回路間的電感參數(shù)。
　　(3)基于Simplorer11與Maxwell16進(jìn)行聯(lián)合仿真，尋找繞組切換的有利時(shí)機(jī)，研究變極繞組切換的控制策略。首先比較分析同步速及同步速以上不同轉(zhuǎn)速進(jìn)行繞組切換時(shí)電機(jī)繞組切換之后轉(zhuǎn)速的波動(dòng)

4、情況、轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)情況和沖擊電流的大小，分析影響電機(jī)起動(dòng)過(guò)程動(dòng)態(tài)行為的因素，總結(jié)出有利于電機(jī)起動(dòng)的繞組切換控制策略。為省去外加測(cè)速裝置，改進(jìn)了電機(jī)的控制電路，將變極繞組少極數(shù)運(yùn)行時(shí)多極數(shù)繞組出線端的感應(yīng)線電動(dòng)勢(shì)整流和濾波得到直流電壓，將得到的直流電壓用于電機(jī)轉(zhuǎn)速的檢測(cè)，用直流電壓的的值控制電機(jī)繞組進(jìn)行切換，最后，對(duì)直流電壓控制電機(jī)繞組切換的過(guò)程進(jìn)行仿真計(jì)算，驗(yàn)證直流電壓控制繞組切換控制電路的正確性。
　　(4)試驗(yàn)研究。測(cè)試變極電機(jī)