稀土永磁同步電機的電樞電流分析

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1、設計分析　Designandanalysis　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　稀土永磁同步電機的電樞電流分析稀土永磁同步電機的電樞電流分析師春月,竇滿鋒(西北工業(yè)大學,陜西西安710072)AnalysisofArmatureCurrentforRareEarthPermanentMagnetSynchronousMachineSHIChun-yue,DOUMan-feng(NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072,China)　　摘　要:文章對比三相異步電動機的電樞電流軌跡圖,通分利用異步電動機電流圓圖方法,通過

2、分析稀土永磁過分析稀土永磁同步電機的運行狀態(tài)和矢量圖,仿真了該電同步電機的運行狀態(tài)和矢量圖,仿真了稀土永磁同步機的電樞電流軌跡圖,得出電網電壓波動對稀土永磁同步電電機的電樞電流軌跡圖,得出電網電壓波動對稀土永機的帶載能力和功率因數的影響,仿真結果在一臺油田抽油磁同步電機的帶載能力和功率因數的影響,實例驗證用37kW的6極稀土永磁同步電機上得到驗證。仿真結果正確。關鍵詞:稀土永磁同步電機;電流軌跡;功角特性;功率因數2電樞電流分析中圖分類號:TM341　　文獻標識碼:A2.1異步電動機電樞電流文章編號:1004-7018(2004)05-0017-03根據三相異步電動機的Γ等效電路

3、可得三相異Abstract:Thispapermakesacontrastbetweenthearmature步電動機的電流方程式:currentofasynchronousmotorsandtherareearthpermanent′′I1=-I2+Im=magnetsynchronousmachines(REPMSM),throughanalyzingU1U1thephasordiagramandtherunningstateofREPMSM,emulat2′[1+∠θδ]+=j2(x1σ+x2σ)rm+jxmingthearmaturecurrentofREPMSM,get

4、stheeffectofnetworkvoltageonpowerfactorandloadability,andtheresultisproofedU1U1U1′++′∠θδonthesixpoles,37kWrareearthpermanentmagnetsyn2j2(x1σ+x2σ)rm+jxmj2(x1σ+x2σ)chronousmachineusedinoilfields.(1)Keywords:rareearthpermanentmagnetsynchronousma2r′2r1+chine;currentlocus;power-anglecharacteristic

5、;powerfactor-1s式中:θδ=2tg′;1引　言x1σ+x2σU1-定子端電壓;稀土永磁同步電機(簡寫REPMSM)結構簡單,I1-電樞電流;功率因數高,近年來在各個領域的應用尤其在油田抽′I2-轉子電流折算值;油機的應用上逐步超過異步電動機。REPMSM發(fā)展′迅速,節(jié)能效果顯著,但電網電壓的波動使得Im-轉差率為零時的勵磁電流;REPMSM運行情況復雜化,同時對電樞電流和電機ID-短路電流;帶載能力都有影響。r1-定子電阻;異步電動機電流圓圖方法在異步電動機的分析x1σ-定子電抗;及實驗中已得到廣泛應用,盡管REPMSM的電樞電r′2-轉子電阻折算值;流情況遠比異步

6、電動機復雜,但異步電動機電流圓圖x′2σ-轉子電抗折算值;方法在分析電網電壓的波動以及負載變化對其電磁rm-勵磁電阻;量的影響時仍然是非常有效的。電機外加電壓和電xm-勵磁電抗;樞電流的關系可以用電樞電流軌跡表示,三相異步電s-轉差率。動機的電樞電流軌跡為圓圖,而稀土永磁同步電機的式(1)中I1最終可表示為兩個矢量的合成,其一電樞電流受電機結構、反電勢等的影響,較為復雜,其U1U1軌跡為巴斯噶圖[1]。文獻[1]分析了電磁式與永磁為固定矢量′+;另一為大小不j2(x1σ+x2σ)rm+jxm式電樞電流的區(qū)別,而未涉及實際應用領域。本文充收稿日期:2004-02-0517?1995

7、-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.設計分析　Designandanalysis　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　稀土永磁同步電機的電樞電流分析U1變、方向隨轉差率s而變的矢量′∠θδ,此j2(x1σ+x2σ)兩矢量合成矢量的軌跡顯然是一個圓,圓的直徑為U1′。異步電動機的圓圖如圖1所示。(x1σ+x2σ)圖3同步電機電流軌跡同步電機的電樞電流軌跡受到磁極凸度的影響,xqxq圖3中曲線1為