雙三相永磁同步電動(dòng)機(jī)交互飽和模型與特性研究.pdf

1、永磁電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功率密度高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和控制精度高等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于航空航天、艦船推進(jìn)、電動(dòng)機(jī)車和數(shù)控機(jī)床等電氣傳動(dòng)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的永磁電機(jī)普遍為三相電機(jī)，但它在大功率傳動(dòng)領(lǐng)域受到一定限制。多相永磁同步電動(dòng)機(jī)是對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展，它相對(duì)于普通三相電機(jī)具有許多優(yōu)點(diǎn)，其研究和開發(fā)在國(guó)內(nèi)外受到普遍關(guān)注。本文主要以雙三相永磁同步電動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)其不同極槽配合和繞組形式以及 dq 軸數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析，計(jì)算了雙三相永磁同步電動(dòng)機(jī)采用不

2、同繞組分布方式時(shí)的電磁性能，并與傳統(tǒng)的三相和六相電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了比較。同時(shí)，對(duì)考慮交互磁飽和的轉(zhuǎn)矩計(jì)算方法進(jìn)行了分析。
　　 首先介紹并比較了現(xiàn)有的四種永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算方法：常參數(shù)法、考慮部分磁飽和法、磁鏈法和直接有限元法，并在磁鏈法的基礎(chǔ)上提出了一種比較簡(jiǎn)單的考慮交互磁飽和的轉(zhuǎn)矩計(jì)算方法，同時(shí)給出其在電動(dòng)機(jī)斜槽時(shí)的應(yīng)用。以一臺(tái)內(nèi)置式徑向 18 槽 6 極永磁同步電動(dòng)機(jī)為例，計(jì)算分析了交互磁飽和現(xiàn)象對(duì)轉(zhuǎn)矩計(jì)算的影響，并進(jìn)行了實(shí)

3、驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 其次對(duì)雙三相永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和電磁性能進(jìn)行了分析。選取 12 槽 10極這種極槽配合結(jié)構(gòu)，研究了不同繞組分布對(duì)電動(dòng)機(jī)參數(shù)和性能的影響。以表貼式 12 槽 10極永磁同步電動(dòng)機(jī)為例，對(duì)采用不同繞組連接方式的雙三相電動(dòng)機(jī)的電磁性能進(jìn)行了比較分析，并與傳統(tǒng)三相、六相電動(dòng)機(jī)的性能進(jìn)行了比較。
　　 接著對(duì)雙三相全齒繞和隔齒繞電動(dòng)機(jī)不同極槽配合進(jìn)行了分析。計(jì)算了相應(yīng)的繞組系數(shù)，歸納了其在極槽配合影響下的變化規(guī)律

4、，并總結(jié)出適用于雙三相全齒繞和隔齒繞電動(dòng)機(jī)的繞組系數(shù)計(jì)算公式。以繞組系數(shù)最大、應(yīng)用比較廣泛的分?jǐn)?shù)槽極槽配合為例，對(duì)雙三相全齒繞和隔齒繞電動(dòng)機(jī)的具體繞組分布進(jìn)行了分析。選取表貼式 12 槽 10極雙三相永磁同步電動(dòng)機(jī)為對(duì)象，計(jì)算分析了隔齒繞電動(dòng)機(jī)的電磁性能，并與全齒繞電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了比較。
　　 最后對(duì)雙三相永磁同步電動(dòng)機(jī)的dq 軸模型進(jìn)行了分析。推導(dǎo)并總結(jié)出雙三相永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為一套 dq 軸模型時(shí)的變換公式和穩(wěn)態(tài)下的電壓、磁鏈