變極異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)計(jì)算與仿真研究.pdf

1、異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中有較大的發(fā)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩和波動(dòng)轉(zhuǎn)矩，嚴(yán)重影響了起動(dòng)能力。為解決這一問題，本文研究了一種采用新型變極繞組的變極異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)。在起動(dòng)之初，定子少極數(shù)繞組通電，加速到一定轉(zhuǎn)速，切換到正常極數(shù)繞組，大幅度削弱了起動(dòng)過程中的發(fā)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩和波動(dòng)轉(zhuǎn)矩，提高了起動(dòng)能力，具有良好的應(yīng)用前景和研究?jī)r(jià)值。本文以30kW、380V、6/8變極電機(jī)為研究對(duì)象，完成了以下研究工作:
　　首先，闡述了變極異步起動(dòng)永磁同步

2、電動(dòng)機(jī)的換相變極繞組的設(shè)計(jì)方法，并計(jì)算出變極繞組兩種極數(shù)狀態(tài)和常規(guī)繞組的相關(guān)參數(shù)。通過對(duì)采用此繞組的新型電機(jī)模型進(jìn)行有限元仿真和部分樣機(jī)實(shí)驗(yàn)，并與常規(guī)電機(jī)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了該種起動(dòng)方式的可行性和優(yōu)勢(shì)。
　　其次，利用有限元法與解析法相結(jié)合的方式，計(jì)算了新型6/8極電機(jī)與常規(guī)8極電機(jī)的主電抗、定轉(zhuǎn)子漏抗和電阻等參數(shù)。提出了在定轉(zhuǎn)子極數(shù)不同情況下主電抗的計(jì)算方法。極數(shù)相同則采用傳統(tǒng)的等效交直軸狀態(tài)的方法計(jì)算交直軸電樞反應(yīng)電抗。漏抗和電阻

3、參數(shù)采用解析法計(jì)算。
　　第三，研究了異步起動(dòng)永磁同步電機(jī)的磁場(chǎng)分析方法和轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式，使用計(jì)算出的阻抗參數(shù)作出新型電機(jī)和常規(guī)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速曲線并進(jìn)行對(duì)比，分析了新型電機(jī)定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)極數(shù)不同的情況下，反電勢(shì)幾乎為0，起動(dòng)能力有較大的改善。
　　最后，利用永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，搭建了基于MATLAB/Simulink的仿真模型，同時(shí)分析了新型電機(jī)切換繞組的特點(diǎn)對(duì)于仿真模型的要求。通過仿真對(duì)比了新型電機(jī)和常規(guī)電機(jī)的性能，從起動(dòng)