永磁式雙凸極電機穩(wěn)態(tài)特性研究.pdf

1、永磁式雙凸極電機是隨著電力電子及永磁材料的發(fā)展而在上世紀九十年代出現(xiàn)的一種可控交流調速系統(tǒng)，各國學者對此進行了大量的研究工作，提出了各種結構形式的永磁式雙凸極電機，以及電勵磁式雙凸極電機。 本文在現(xiàn)有雙凸極電機研究成果的基礎上，采用理論分析和試驗驗證的方法，重點研究了雙凸極電機系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運行特性以及影響穩(wěn)態(tài)特性的相關因素。 首先介紹了所研究的雙凸極電機結構以及電動運行時系統(tǒng)構成情況，從能量守恒的角度構建了永磁式雙凸極電機

2、的數(shù)學模型，在永磁磁鏈線性化處理的基礎上提出了控制方式一、角度提前方式、控制方式二等電動運行方式，并建立了各電動運行方式的模態(tài)方程，是對雙凸極電機進行進一步研究的基礎。 針對12/8極永磁式雙凸極電機，采用二維平面有限元法對電機內磁場進行分析計算，研究了電機磁場分布、氣隙磁密、繞組磁鏈、繞組電感、靜態(tài)轉矩等一系列電機靜態(tài)特性。在有限元計算結果及系統(tǒng)模態(tài)方程的基礎上，構建了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行仿真模型，對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行過程中的電流、磁鏈、電

3、感、電勢、輸出轉矩等穩(wěn)態(tài)特性進行了初步的研究，并通過相關試驗進行驗證。 采用理論分析、仿真模擬、試驗驗證相結合的方法，分別研究了雙凸極電機的空載特性、轉矩電流特性、轉速電壓特性、機械特性，并對各種控制方式進行了分析、比較，為在實踐中更好地應用雙凸極電機提供了一定的依據(jù)。 以有限元法和系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析法為工具，研究了改變電機結構參數(shù)對電機靜態(tài)特性和系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性的影響，文中主要是針對電機氣隙、磁鋼磁化方向長度、鐵芯長度、定轉子齒