自測(cè)速永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功率密度、效率和功率因數(shù)比較高，廣泛應(yīng)用于各種交流電機(jī)的高性能控制及其調(diào)速系統(tǒng)。由永磁同步電機(jī)構(gòu)成的高性能交流調(diào)速系統(tǒng)離不開(kāi)準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子速度檢測(cè)裝置，但傳感器的安裝不僅增大系統(tǒng)的安裝難度，增加系統(tǒng)的成本，而且降低系統(tǒng)的可靠性。自測(cè)速永磁同步電機(jī)可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。本文提出了一種自測(cè)速永磁同步電機(jī)的新型結(jié)構(gòu)，并通過(guò)有限元仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的正確性。
　　首先，本文對(duì)永磁同步電機(jī)的發(fā)展應(yīng)用與研究現(xiàn)狀作了簡(jiǎn)要

2、介紹，并對(duì)永磁同步電機(jī)的速度與轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方法的研究，永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型、工作原理及其轉(zhuǎn)速檢測(cè)原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。
　　其次，提出了在定子齒上設(shè)置檢測(cè)繞組的自測(cè)速永磁同步電機(jī)新結(jié)構(gòu)，通過(guò)檢測(cè)繞組中的齒諧波電勢(shì)周期或頻率來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)子速度，從而將速度傳感器與電機(jī)這兩種結(jié)構(gòu)融合在一起。利用磁路設(shè)計(jì)方法完成了一臺(tái)15kW自測(cè)速永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)，并在Maxwell2D中合理設(shè)計(jì)了檢測(cè)繞組，計(jì)算電機(jī)的電感參數(shù)、功角特性等同步性

3、能，驗(yàn)證了該自測(cè)速永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)的合理性。
　　然后，利用Ansoft maxwell2D有限元仿真軟件，得到了電機(jī)的磁力線、氣隙磁密等電磁特性，并對(duì)比分析轉(zhuǎn)子不同槽型時(shí)的空載氣隙磁密及其對(duì)應(yīng)的齒諧波含量。通過(guò)對(duì)穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)過(guò)程中電機(jī)檢測(cè)繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的求取，驗(yàn)證了該自測(cè)速方法在穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)工作狀況下測(cè)速所具有的有效性和準(zhǔn)確性。同時(shí)簡(jiǎn)單方便地實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)向的判斷。
　　最后，對(duì)基于單相信號(hào)注入法檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置，采用直流偏置