實心轉子異步起動永磁同步電動機性能分析及參數計算.pdf

1、相比于普通異步起動永磁同步電動機,實心轉子異步起動永磁同步電動機具有結構簡單、機械強度高和自起動能力強等優(yōu)點,所以這種電機在很多場合都有著比較重要的應用,比如在需要頻繁起動帶重載的場合。由于該種電機的轉子不是疊片而是實心的,所以轉子鐵心既是電路也是磁路。實心轉子永磁同步電機的瞬態(tài)起動過程的轉子的參數不容易確定,這是因為轉差率變化時,轉子參數也會隨之變化,不是一個定值。另外,定子三相旋轉磁場在轉子中感應出的渦流不是均勻分布在轉子中,而是分

2、布在轉子透入深度內,透入深度也是轉差率的函數,轉差率越大,透入深度越小,也就是趨膚效應越強烈。還由于永磁體的存在,轉子上的電磁場更為復雜,起動過程更難以分析。因為實心轉子永磁同步電機渦流電磁場和起動過程的復雜性以及它在頻繁起動帶重載場合的很多應用,所以要研究這種電機的瞬態(tài)起動過程。
　　首先,采用雙反應原理從電壓方程、相量圖、功角特性、功率方程和轉矩方程等方面對電機性能進行了分析。并用二維有限元軟件建立了異步電機、實心轉子異步電機

3、、異步起動永磁體同步電機和實心轉子異步起動永磁同步電機四種模型,通過仿真綜合比較了四種電機的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)性能。
　　其次,針對實心轉子渦流電磁場的特點,利用二維有限元軟件Ansoft進行電磁場計算,把實心轉子電機起動瞬態(tài)過程分解為不同轉差率的穩(wěn)態(tài)過程來求解,分析了實心轉子永磁電機的起動轉矩。也分析了實心轉子永磁同步電機的磁通密度、電流密度、氣隙磁密等與轉差率的關系。得到了這種電機區(qū)別于普通疊片電機的渦流電磁場。
　　第三,采用

4、場路耦合法分析了異步電機和實心轉子異步起動永磁同步電機的暫態(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的空載與額定負載時的起動特性。另外,分析了永磁體尺寸不同和氣隙長度不同對電機起動性能的影響。進行了電機起動過程實驗來驗證有限元仿真結果。
　　最后,采用三種不同的方法計算了實心轉子永磁同步電機的交、直軸電抗,同時計算了電機的電感參數。電抗參數對電機性能有較大的影響,綜合確定電機的電抗參數值,對電機性能有著很大的意義