變極異步起動永磁同步電動機的參數(shù)計算與仿真研究.pdf

1、異步起動永磁同步電動機在起動過程中有較大的發(fā)電制動轉(zhuǎn)矩和波動轉(zhuǎn)矩，嚴重影響了起動能力。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永磁同步電動機。在起動之初，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，大幅度削弱了起動過程中的發(fā)電制動轉(zhuǎn)矩和波動轉(zhuǎn)矩，提高了起動能力，具有良好的應(yīng)用前景和研究價值。本文以30kW、380V、6/8變極電機為研究對象，完成了以下研究工作:
　　首先，闡述了變極異步起動永磁同步

2、電動機的換相變極繞組的設(shè)計方法，并計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)。通過對采用此繞組的新型電機模型進行有限元仿真和部分樣機實驗，并與常規(guī)電機進行對比，驗證了該種起動方式的可行性和優(yōu)勢。
　　其次，利用有限元法與解析法相結(jié)合的方式，計算了新型6/8極電機與常規(guī)8極電機的主電抗、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)采用解析法計算。
　　第三，研究了異步起動永磁同步電機的磁場分析方法和轉(zhuǎn)矩計算公式，使用計算出的阻抗參數(shù)作出新型電機和常規(guī)電機的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速曲線并進行對比，分析了新型電機定轉(zhuǎn)子磁場極數(shù)不同的情況下，反電勢幾乎為0，起動能力有較大的改善。
　　最后，利用永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型，搭建了基于MATLAB/Simulink的仿真模型，同時分析了新型電機切換繞組的特點對于仿真模型的要求。通過仿真對比了新型電機和常規(guī)電機的性能，從起動