實(shí)心轉(zhuǎn)子異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)性能分析及參數(shù)計(jì)算.pdf

1、相比于普通異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī),實(shí)心轉(zhuǎn)子異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)械強(qiáng)度高和自起動(dòng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),所以這種電機(jī)在很多場合都有著比較重要的應(yīng)用,比如在需要頻繁起動(dòng)帶重載的場合。由于該種電機(jī)的轉(zhuǎn)子不是疊片而是實(shí)心的,所以轉(zhuǎn)子鐵心既是電路也是磁路。實(shí)心轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)的瞬態(tài)起動(dòng)過程的轉(zhuǎn)子的參數(shù)不容易確定,這是因?yàn)檗D(zhuǎn)差率變化時(shí),轉(zhuǎn)子參數(shù)也會(huì)隨之變化,不是一個(gè)定值。另外,定子三相旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出的渦流不是均勻分布在轉(zhuǎn)子中,而是分

2、布在轉(zhuǎn)子透入深度內(nèi),透入深度也是轉(zhuǎn)差率的函數(shù),轉(zhuǎn)差率越大,透入深度越小,也就是趨膚效應(yīng)越強(qiáng)烈。還由于永磁體的存在,轉(zhuǎn)子上的電磁場更為復(fù)雜,起動(dòng)過程更難以分析。因?yàn)閷?shí)心轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)渦流電磁場和起動(dòng)過程的復(fù)雜性以及它在頻繁起動(dòng)帶重載場合的很多應(yīng)用,所以要研究這種電機(jī)的瞬態(tài)起動(dòng)過程。
　　首先,采用雙反應(yīng)原理從電壓方程、相量圖、功角特性、功率方程和轉(zhuǎn)矩方程等方面對電機(jī)性能進(jìn)行了分析。并用二維有限元軟件建立了異步電機(jī)、實(shí)心轉(zhuǎn)子異步電機(jī)

3、、異步起動(dòng)永磁體同步電機(jī)和實(shí)心轉(zhuǎn)子異步起動(dòng)永磁同步電機(jī)四種模型,通過仿真綜合比較了四種電機(jī)的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)性能。
　　其次,針對實(shí)心轉(zhuǎn)子渦流電磁場的特點(diǎn),利用二維有限元軟件Ansoft進(jìn)行電磁場計(jì)算,把實(shí)心轉(zhuǎn)子電機(jī)起動(dòng)瞬態(tài)過程分解為不同轉(zhuǎn)差率的穩(wěn)態(tài)過程來求解,分析了實(shí)心轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。也分析了實(shí)心轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)的磁通密度、電流密度、氣隙磁密等與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系。得到了這種電機(jī)區(qū)別于普通疊片電機(jī)的渦流電磁場。
　　第三,采用

4、場路耦合法分析了異步電機(jī)和實(shí)心轉(zhuǎn)子異步起動(dòng)永磁同步電機(jī)的暫態(tài)過程,建立場路耦合的離散化模型,然后利用有限元軟件分析電機(jī)的空載與額定負(fù)載時(shí)的起動(dòng)特性。另外,分析了永磁體尺寸不同和氣隙長度不同對電機(jī)起動(dòng)性能的影響。進(jìn)行了電機(jī)起動(dòng)過程實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證有限元仿真結(jié)果。
　　最后,采用三種不同的方法計(jì)算了實(shí)心轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)的交、直軸電抗,同時(shí)計(jì)算了電機(jī)的電感參數(shù)。電抗參數(shù)對電機(jī)性能有較大的影響,綜合確定電機(jī)的電抗參數(shù)值,對電機(jī)性能有著很大的意義