高過載永磁同步電機的電磁特性
本文選題:永磁同步電機 + 高過載。 參考:《電工技術(shù)學報》2017年02期
【摘要】:定子鐵心飽和、電樞反應(yīng)限制了永磁同步電機(PMSM)輸出轉(zhuǎn)矩的進一步提高,在一些應(yīng)用場合電機的轉(zhuǎn)矩密度無法滿足需求。研究了永磁同步電機的轉(zhuǎn)矩特性,提高了恒轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩過載能力。首先從PMSM的輸出功率入手,分析PMSM的極限輸出功率與輸入電流、直交軸電抗和空載反電動勢的關(guān)系。接著通過改變PMSM定子和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù),分析了不同槽、極比對電機轉(zhuǎn)矩過載的影響;磁鋼厚度對氣隙磁密以及直交軸電感的影響;定子裂比對電機電磁轉(zhuǎn)矩的影響;不同齒寬對電機輸出轉(zhuǎn)矩的影響。由此得到高過載永磁電機的設(shè)計方法。最后進行有限元分析和電磁設(shè)計,并研制了一臺10倍轉(zhuǎn)矩過載的PMSM。搭建了測功機實驗平臺,對比測試了高過載電機以及常規(guī)設(shè)計PMSM的電阻、電感與轉(zhuǎn)矩-電流特性曲線。實驗分析結(jié)果與有限元計算結(jié)果基本一致,驗證了理論分析的正確性。
[Abstract]:The saturation of stator core and armature reaction limit the further improvement of the output torque of PMSM. The torque density of PMSM can not meet the requirement in some applications. The torque characteristics of permanent magnet synchronous motor (PMSM) are studied, and the torque overload capacity at constant speed is improved. The relationship between the limit output power of PMSM and the input current, direct-axis reactance and no-load backEMF is analyzed from the point of view of the output power of PMSM. Then, by changing the structure parameters of PMSM stator and rotor, the influence of different slot and pole ratio on the torque overload of motor, the effect of magnetic steel thickness on air-gap magnetic density and direct-axis inductance, the influence of stator crack ratio on motor electromagnetic torque are analyzed. The effect of different tooth width on motor output torque. The design method of high overload permanent magnet motor is obtained. Finally, finite element analysis and electromagnetic design are carried out, and a 10 times torque overload PMSM is developed. The experimental platform of dynamometer is built, and the resistance, inductance and torque-current characteristic curves of high overload motor and conventional design PMSM are compared and tested. The experimental results are in good agreement with the results of finite element analysis, which verifies the correctness of the theoretical analysis.
【作者單位】: 哈爾濱工業(yè)大學電氣工程及自動化學院;中國運載火箭技術(shù)研究院;
【基金】:國家杰出青年科學基金資助項目(51225702)
【分類號】:TM341
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,本文編號:1839241
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