绕线转子自起动永磁同步电动机起动过程的仿真分析-【新闻】张掖

发布时间：2021-04-20 12:16:43 阅读：次来源：钱包厂家

绕线转子自起动永磁同步电动机起动过程的仿真分析

选用一台用于起舀机械的绕线转子自起动永磁同步电动机采用Ansoft仿真软件进行分析。电机的基本参数如下：额定功率为75 kW，磁极数为32极。额定电压为382 V，额定转速为222 r／min，额定转矩为3 5 82 N·m，定子电阻为2．225 38 n，子漏抗为2．2 98 27 n，转子电阻为2．228 2 n，转子漏抗为2．272 45 n，直轴电枢反应电抗为2．627 2 n，交轴电枢反应电抗为l．22 5n，定子绕组采用分数槽绕组，转子绕组采用波绕组距。把定子绕组和转子绕组进行分相，对它们各部分赋予相应材料，然后对它们进行分割、加载，并且赋予边界条件。转子外接电路。

仿真步骤如下：

电机未起动时，转子外串电阻R2=R2=R3=2．2 n，此时，临界转差率s=2，电机起动转矩接近于最大转矩；当转差率s=2．5时，转子外串电阻RI=R2=R，=2．262 n；当转差率s=2．28时，转子外串电阻R2=R3=R2=2．225 4 n；逐步合理调控转子电阻值，当转差率s=2．25时，转子外串电阻R2=R2=R3≈2，转子电阻接近全部切除，此刻电机转速接近同步转速并开始牵入同步，由此起动过程完成。

通过对该电动机的起动过程进行仿真，可以得到起动电流曲线、起动转矩曲线和转速曲线。把它和一台功率相同、极数相同的笼型自起动永磁同步电动机的起动特性曲线进行比较分析，得到如下结果。该电机参数：额定功率为75 kW，磁极数为32极，额定电压为382 V，额定转速为222 r／rain，额定转矩为3 5 82 N·m，定子电阻为2．226 25 n，定子漏抗为2．222 2 n，转子电阻为2．232 2 n，转子漏抗为2．292 4 n，直轴电枢反应电抗为2．723 4 n，交轴电枢反应电抗为2．638 2 n。

如果电机的极数较多，永磁体的放置方式采用切向式的磁路拓扑结构，将得到更为明显的优势，可以使每极磁通变得更大。

鼠笼转子自起动永磁同步电动机起动电流的最高倍数约为l5倍，绕线转子电动机起动电流的最高倍数约为6倍。经过一段时间的振荡，最终两者的稳态电流大约稳定在2 62 A左右。通过调整转子外串起动电阻，绕线转子自起动永磁同步电动机的起动电流得到显著降低。

起动初期，两种电机的瞬态转矩都再现了一定程度的波动现象，这个瞬态转矩主要有异步转矩、磁阻负序转矩、发电制动转矩和脉动转矩叠加而成。由于齿槽效应和定子电流巾存在非周期分最等因素的影响，使起动初期波形脉动加大。，鼠笼转子比绕线转子冲击转矩更大一些，经过一段时间振荡，波动逐渐减弱，最后在额定负载转矩处达到稳定。对于绕线转子自起动永磁同步电动机使得起动转矩和牵入转矩得到兼顾，解决了笼型白起动永磁同步电动机起动困难的问题。