永磁同步電機(jī)計(jì)算

《永磁同步電機(jī)計(jì)算》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)1電機(jī)仿真模型（a）原型電機(jī)（b）新型電機(jī)圖1PM-Y2-180-4電機(jī)整體有限元仿真模型圖2新型電機(jī)轉(zhuǎn)子1/4模型2靜態(tài)有限元仿真結(jié)果比較2.1永磁磁場分布當(dāng)永磁體單獨(dú)作用時(shí)，兩種電機(jī)的磁力線分布如圖3所示。（a）原型電機(jī)（b）新型電機(jī)圖3兩種電機(jī)永磁磁場分布2.2永磁氣隙磁密波形當(dāng)永磁體單獨(dú)作用時(shí)，兩種電機(jī)一個(gè)周期范圍（即一對永磁體范圍）的永磁氣隙磁密波形如圖4所示。（a）原型電機(jī)（b）新型電機(jī)（c）兩種電機(jī)比較圖4兩種電機(jī)永磁氣隙磁密分布3空載穩(wěn)態(tài)有限元仿真結(jié)果比較3.1空載永磁磁鏈、空載永磁反電勢波形空載情況下，兩種電機(jī)

2、的三相繞組電流均設(shè)置為零，電機(jī)中磁場由永磁體單獨(dú)產(chǎn)生。設(shè)置電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行轉(zhuǎn)速為n=3000r/min，可得到兩種電機(jī)的空載永磁磁鏈、空載永磁反電勢波形分別如圖5、圖6所示。由于三相繞組對稱，在此僅給出A相繞組仿真結(jié)果。圖5兩種電機(jī)空載永磁磁鏈圖6兩種電機(jī)空載永磁反電勢3.2空載永磁磁鏈、空載永磁反電勢諧波分析利用Matlab對圖5、圖6的波形進(jìn)行傅里葉分析，可得到兩種電機(jī)磁鏈及反電勢的各次諧波分量，如圖7所示。（a）空載永磁磁鏈（b）空載永磁反電勢圖7磁鏈及反電勢諧波分量分析通過對兩種電機(jī)的空載永磁磁鏈和空載永磁反電勢進(jìn)行諧波分析，得到以下結(jié)論：

3、（1）3次諧波分量是主要諧波分量；（2）偶次諧波分量幾乎為零，奇次諧波分量相對較大；（3）采用新型電機(jī)結(jié)構(gòu)可在一定程度上削弱3次諧波分量，但同時(shí)會(huì)引起5、7次諧波分量增加，總體削弱諧波效果并不明顯。4負(fù)載穩(wěn)態(tài)有限元仿真結(jié)果比較4.1電樞繞組通入三相對稱電壓兩種電機(jī)具有相同的參數(shù)如下：電阻R=0.0410947W，電感L=5.87143′10-5H，額定轉(zhuǎn)速n=3000r/min。給電樞繞組通入三相對稱電壓：（1）并進(jìn)行有限元仿真，得到兩種電機(jī)的繞組電流及轉(zhuǎn)矩波形，分別如圖8、圖9所示。（a）原型電機(jī)（b）新型電機(jī)圖8兩種電機(jī)繞組電流波形圖9兩種

4、電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩波形4.2電樞繞組通入三相對稱電流由圖8、圖9可見，經(jīng)過足夠長的時(shí)間，繞組電流和轉(zhuǎn)矩將趨于穩(wěn)定，即電流有效值、轉(zhuǎn)矩平均值不再發(fā)生變化，此時(shí)，轉(zhuǎn)矩在一個(gè)周期范圍內(nèi)的平均值大小僅取決于繞組電流有效值大小。因此，為了保證電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的額定平均轉(zhuǎn)矩為117N×m，可直接給電樞繞組通入三相對稱電流，（2）并將電流有效值I調(diào)整到適當(dāng)大小。圖10、圖11分別給出了一個(gè)周期內(nèi)A相繞組電流波形及轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)波形。其中，原型電機(jī)的電流有效值為60.7A，新型電機(jī)的電流有效值為55.0A，且兩種電機(jī)的平均轉(zhuǎn)矩均為117N×m。圖10兩種電機(jī)A相繞組電流波形

5、圖11兩種電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)波形