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技術(shù)資料
角度60從可知,繞組互感很小。,雖然采用面磁鋼結(jié)構(gòu),物理氣隙均勻,但由于飽和,繞組自感和互感隨轉(zhuǎn)子位置變化。而通常同步電動(dòng)機(jī)的這種變化是由氣隙變化引起的。
根據(jù)23,相繞組的自感和互感可近似L,自感系數(shù)平均值Lt2自感系數(shù)次諧波幅值M互感系數(shù)M80互感系數(shù)平均值7大功率低轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)是人們所期望結(jié)構(gòu)原理的電機(jī),可以實(shí)現(xiàn)自起動(dòng),且能做成大功率,并具有相對(duì)較高的力能指標(biāo)1.由于該電機(jī)磁路結(jié)構(gòu)特殊,繞組電感參數(shù)與般同步電動(dòng)機(jī)有很大不同。本文將采用有限元法獲得電機(jī)參數(shù),根據(jù)參數(shù)特點(diǎn)建立電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行飽和數(shù)學(xué)模型以分析電機(jī)特性。
2電機(jī)結(jié)構(gòu)與繞組電感參數(shù)脈振磁場(chǎng)永磁低速同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)1所,其具有以下磁路特點(diǎn)轉(zhuǎn)子極數(shù)多;等齒距分?jǐn)?shù)槽結(jié)構(gòu),每極槽數(shù)接近繞組節(jié)距為1個(gè)槽;相繞組分別集中于定子段圓弧內(nèi)。
用有限元法求解樣機(jī)磁場(chǎng),得到不同磁極相對(duì)位置不同電流狀態(tài)下的位函數(shù),并用磁位計(jì)算繞組電感參數(shù)。定義0為磁極中心線與槽中心線的夾角,23分別為自感與互感隨轉(zhuǎn)子位置0變脈振磁場(chǎng)永磁低速同步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行分析谷愛(ài)昱廣東工業(yè)大學(xué)510090陸永平鄒繼斌哈爾濱工業(yè)大學(xué)立電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行飽和數(shù)學(xué)模型。并且樣機(jī)仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合較好,證明該分析模型的正確性;同時(shí)從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面證明脈振磁場(chǎng)永磁低速同步電動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)低轉(zhuǎn)速大功率。關(guān)鍵詞永磁同步電機(jī)脈振磁場(chǎng)低速穩(wěn)態(tài)運(yùn)行31化規(guī)律的計(jì)算與實(shí)驗(yàn)曲線。
Ma2互感系數(shù)次諧波幅值相間10之間之間互感系數(shù)。
3脈振磁場(chǎng)永磁低速同步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行以雙軸理論為基礎(chǔ)建立數(shù)學(xué)模型,方程不再是轉(zhuǎn)子位置的函數(shù),使分析大大簡(jiǎn)化,但其建立的前提是認(rèn)為自感系數(shù)和互感系數(shù)的次諧波幅值相等2.脈振磁場(chǎng)永磁低速同步電動(dòng)機(jī)的繞組參數(shù)非假設(shè)形式,因此在原始的相坐標(biāo)下建立電機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行數(shù)學(xué)模型。
如果把電源電壓為3,相穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí),反電動(dòng)勢(shì)與電源電壓變化頻率相同,之間的夾角為恒定值5,因此反電動(dòng)勢(shì)由以上分析知,脈振磁場(chǎng)永磁低速同步電動(dòng)機(jī)如果給電機(jī)通形式為式2的相電壓,則在繞組中生成基波頻率的電流。設(shè)這時(shí)生成的3相電流cpo電流初始相位則該電流引起的自感電動(dòng)勢(shì)為由上式知,當(dāng)基波電流流過(guò)繞組時(shí),由于自感為轉(zhuǎn)角的函數(shù),除了產(chǎn)生基波頻率感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)外,S還將生成倍頻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。相倍頻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)同相,由于沒(méi)有中線,該電動(dòng)勢(shì)不會(huì)產(chǎn)生電流。
此時(shí)電機(jī)中性點(diǎn)與電源中性點(diǎn)之間的電壓不再為零,等于這倍頻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。所以電機(jī)等效的相電壓平衡方程式為Ra定子電阻改寫(xiě)成相量形式,并且由實(shí)部虛部分別相等得這樣,式56構(gòu)成了完整的飽和磁路脈振磁場(chǎng)永磁低速同步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行數(shù)學(xué)模型。
4穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能計(jì)算及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證根據(jù)上述數(shù)學(xué)模型,對(duì)樣機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能進(jìn)行計(jì)算。由于電機(jī)空載磁路已飽和,且空載電流2.2人與最大負(fù)載電流3.認(rèn)差別不是很大,認(rèn)為反電動(dòng)勢(shì)為127恒定值。其他參數(shù)為端電壓=224;定子繞組電阻圪=7.670;極對(duì)數(shù)戶=28;隨電樞電流變化規(guī)律用式7實(shí)驗(yàn)曲線計(jì)算曲線實(shí)驗(yàn)曲算曲線轉(zhuǎn)矩了⑴從以上各可知計(jì)算值和實(shí)測(cè)值相近,明該模型能夠滿足定的精度要求;額定工作點(diǎn)時(shí),電磁轉(zhuǎn)矩隊(duì),叫效率功率因數(shù),89=0.65,明脈振磁場(chǎng)永磁低速同步電動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)低轉(zhuǎn)速大功率輸出。
5結(jié)論由于磁路飽和,脈振磁場(chǎng)永磁低速同步電動(dòng)機(jī)繞組電感存在次諧波,且自感系數(shù)的次諧波幅值遠(yuǎn)大于互感系數(shù)的次諧波幅值,不滿足址變換假設(shè)條件,因此在原始的相坐標(biāo)下建立電機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行飽和數(shù)學(xué)模型。計(jì)算與實(shí)測(cè)結(jié)果相近,明該模型能夠滿足定的精度要求。
由于電機(jī)繞組電感存在次諧波,沒(méi)有中線時(shí),電機(jī)中性點(diǎn)與電源中性點(diǎn)間的電壓不再為零。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,脈振磁場(chǎng)永磁低速同步電動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)低轉(zhuǎn)速大功率輸出。