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稀土永磁同步电机之异步起动永磁同步电动机的基本电磁关系

[点击量:3995][来源:j9九游会]

2013-07-03

稀土永磁同步电机异步起动永磁同步电动机的基本电磁关系

    一、转速

稳态运行时,异步起动永磁同步电动机的转速n与定子旋转磁场的转速相同,取决于电源的频率f和电机的极对数p,即。

二、气隙磁场的有关系数

1.计算极弧系数

基波磁场是实现机电能量转换的基础。在永磁同步电动机中,可以认为空载气隙磁场是带有谐波的平顶波,计算极弧系数ai直接影响到基波幅值的大小。对于图8一7 ( b)、(e)、(d)、(e)所示的磁极结构,极弧系数可以通过每极永磁体所跨的转子槽数qm调整,极弧系数为。

2.空载气隙磁密波形系数

在永磁同步电动机中,忽略齿槽影响,空载气隙磁密波形可以近似为矩形波,如图8一10所示,对其进行傅里叶分解,得到图8一10中虚线所示的基波磁密,其幅值为。

3.电枢反应磁密波形系数

在直轴上施加直轴电枢反应基波磁动势Fad,所产生的气隙磁密最大值和磁密基波幅值分别为Bad和Badl,直轴电枢反应磁密波形系数Kd定义为。

4.电枢反应系数

电枢反应磁动势为正弦波,励磁磁动势为方波,两者的波形不同,求合成磁场时,通常将电枢反应磁动势折算到相应的励磁磁动势。折算的原则是:折算前后产生的基波磁密相同。直轴电枢反应磁动势凡d折算到励磁磁动势时应乘以直轴电枢反应系数Kad,交轴电枢反应磁动势折算到励磁磁动势时应乘以交轴电枢反应系数Kaq 。直轴电枢反应系数Kad和交轴电枢反应系数Kaq分别定义为。

5.空载漏磁系数的计算

异步起动永磁同步电动机的空载漏磁系数a0定义为。

( 1)转子内部漏磁系数

( 2)转子端部漏磁系数

转子端部漏磁是指永磁体产生的磁通在转子端部闭合、没有进入定子的那部分磁通。在电机气隙不大的情况下,这部分磁通受电机铁心的轴向长度影响很小,可以忽略不计。但端部漏磁系数内随铁心的轴向长度改变而变化。为得到通用的确定方法,引进了转子单位端部漏磁系数姚的概念,定义为端部漏磁通与转子单位计长度内主磁通中1 / L:之比,则的与端部漏磁系数a2的关系为。

三、感应电动势

定子绕组每相空载感应电动势的有效值为。

四、永磁同步电动机的相量图

在永磁同步电动机中,定子绕组满足的电压平衡方程式为。

五、交直轴电枢反应电抗

由于永磁体的存在,异步起动永磁同步电动机的直轴磁导小,交轴磁导大,分别引进了直轴电枢反应电抗Xad和交轴电枢反应电抗弋q 。在进行计算时,可以认为Xad不随铁心饱和程度变化,而Xaq则受磁路饱和程度影响较大,应考虑饱和的影响。

六、永磁同步电动机的电磁转矩

七、永磁同步电动机的V形曲线

永磁同步电动机在制成之后,励磁无法调节。但在设计阶段,我们可以通过调整E0来调整功率因数。在电机制成之后,也可以通过调节供电电压来调节无功功率和功率因数。为便于分析,我们假定永磁同步电动机交直轴磁阻相等,忽略定子电阻,用隐极同步电动机的相量图进行分析。当电动机负载转矩不变即输出功率不变时,不计U和E 。的变化引起的定子铁耗和附加损耗的变化,则电磁功率也不变,有。

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