復(fù)合轉(zhuǎn)子異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁體退磁研究.pdf

1、復(fù)合轉(zhuǎn)子異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)兼有實(shí)心轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)和籠型轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，既有良好的起動(dòng)性能，又有較高功率因數(shù)和效率。但作為永磁電機(jī)的一種，永磁材料的退磁問題也制約著它的應(yīng)用，因此有必要研究其永磁體在各種工況下的退磁情況。本文以一臺355kW、10kV、6極復(fù)合轉(zhuǎn)子異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)為例，建立了計(jì)及渦流、飽和等因素的有限元模型，分析電機(jī)在起動(dòng)過程中、三相突然短路及突加負(fù)載時(shí)的退磁規(guī)律及原因，并分析了轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)對起動(dòng)過程中

2、退磁的影響。
　　簡要介紹復(fù)合轉(zhuǎn)子異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理，并對此電機(jī)的磁動(dòng)勢進(jìn)行求解，同時(shí)介紹了一種永磁體工作點(diǎn)的判斷方法，定義了最小工作點(diǎn)、平均工作點(diǎn)、最大去磁工作點(diǎn)及最大去磁平均工作點(diǎn)等相關(guān)概念。
　　對電機(jī)起動(dòng)過程的分析，綜合考慮轉(zhuǎn)子初始位置、初始負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的影響，發(fā)現(xiàn)永磁體的最小工作點(diǎn)與定轉(zhuǎn)子合成磁動(dòng)勢位置有關(guān)。當(dāng)永磁體磁場與定轉(zhuǎn)子合成磁場的夾角為110°、240°左右時(shí)，永磁體局部退磁風(fēng)

3、險(xiǎn)大;最大去磁工作點(diǎn)出現(xiàn)在低速，而非普通起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)那樣出現(xiàn)在接近同步速;永磁體靠近氣隙側(cè)的邊角處局部退磁最嚴(yán)重。合成磁動(dòng)勢直軸分量能反映永磁體退磁磁場的強(qiáng)弱，負(fù)載越大，永磁體的最大去磁平均工作點(diǎn)越低，其對應(yīng)的轉(zhuǎn)速越接近同步速，整體出現(xiàn)退磁的概率越大。
　　分析轉(zhuǎn)子槽楔的材質(zhì)、尺寸以及有無導(dǎo)條對永磁體工作點(diǎn)的影響，發(fā)現(xiàn)銅槽楔及銅導(dǎo)條的存在對永磁體起動(dòng)了屏蔽保護(hù)作用，沒有銅槽楔和銅導(dǎo)條時(shí)，永磁體的去磁點(diǎn)值減小，使可能局部退磁的

4、時(shí)刻更加靠前。并且銅槽楔的尺寸越小，去磁點(diǎn)值越高，有利于降低永磁體退磁的風(fēng)險(xiǎn)，而銅導(dǎo)條還能提高電機(jī)的起動(dòng)性能，減小退磁發(fā)生的概率。
　　分析電機(jī)三相突然短路發(fā)現(xiàn)，永磁體的最小工作點(diǎn)與電樞磁動(dòng)勢軸直軸分量有關(guān)，平均工作點(diǎn)受合成磁動(dòng)勢直軸分量的影響。同時(shí)分析了短路時(shí)刻、初始負(fù)載轉(zhuǎn)矩及初始轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對永磁體工作點(diǎn)的影響，并研究了三相突然短路時(shí)永磁體去磁點(diǎn)的規(guī)律。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，三相突然短路時(shí)，但是不論是局部退磁還是整體退磁，退磁情況遠(yuǎn)沒有起動(dòng)