三相永磁同步電機(jī)之永磁體工作點(diǎn)的計(jì)算

    永磁體工作點(diǎn)包括空載、額定負(fù)載和最大去磁時(shí)的工作點(diǎn)。求取永磁體各工作點(diǎn)時(shí)，一般采用第3章所介紹的等效磁路法，并考慮水磁同步電動(dòng)機(jī)的磁路特點(diǎn)

4.3.l空載和負(fù)載工作點(diǎn)的計(jì)算特點(diǎn)

    永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)中既有徑向式，又有切向式和混合式。為避免混淆，本書統(tǒng)一以水磁同步電動(dòng)機(jī)每對(duì)極的磁動(dòng)勢(shì)（A）和每極磁通（W-b）作為計(jì)算量。對(duì)徑向式結(jié)構(gòu)。

4.3 .2最大去磁時(shí)永磁體工作點(diǎn)校核計(jì)算

永磁體尺寸設(shè)計(jì)不合理、漏磁系數(shù)過(guò)小、電樞反應(yīng)過(guò)大、所選用永磁材料的內(nèi)察矯頑力過(guò)低和（或）電動(dòng)機(jī)工作溫度過(guò)高等因素都可導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)中永磁體的失磁。準(zhǔn)確計(jì)算并合理設(shè)計(jì)永磁體的最大去磁工作點(diǎn)，是電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中解決永磁體失磁問(wèn)題的前提。

對(duì)調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，其永磁體去磁最嚴(yán)重的情況是運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)繞組突然短路，短路電流產(chǎn)生直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)而對(duì)永磁體起去磁作用。電動(dòng)機(jī)短路時(shí)的去磁電流（A）近似為。

    異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，定子磁場(chǎng)和永磁磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度不同，兩磁場(chǎng)的相對(duì)位置不斷變化。當(dāng)兩磁場(chǎng)方向相反時(shí)，電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)水磁體起去磁作用。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)差率趨于零）時(shí)，由于轉(zhuǎn)子起動(dòng)籠對(duì)轉(zhuǎn)子內(nèi)水磁體的屏蔽作用減弱，此時(shí)電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)永磁體的去磁作用最為嚴(yán)重。通常稱起動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)電樞磁動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)軸線重合且方向相反的位置為“反接位置”，稱這種運(yùn)行狀態(tài)為‘反接狀態(tài)” 。反接狀態(tài)下，定子電流只有直軸分量，且定子電流人超前瓦90．電角度．因?yàn)榉唇訝顟B(tài)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速非常接近同步轉(zhuǎn)速，故可近似采用同步運(yùn)行時(shí)的參數(shù)。可畫出不計(jì)電動(dòng)機(jī)電樞繞組電阻時(shí)的電動(dòng)機(jī)相量圖，如圖6一2la所示圖6-21b為計(jì)及定子繞組電阻時(shí)的電動(dòng)機(jī)相量圖。

    從圖621a中可以求出不計(jì)定子繞組電阻時(shí)的最大去磁定子電流〔 A ) 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類型，以式（6一38）或式（6一40）算出的1．替代式（6一37）中的I '，求得的電樞磁動(dòng)勢(shì)再代入式（3一29 )，求出的永磁體負(fù)載工作點(diǎn)即為永磁體的最大去磁工作點(diǎn)（）。實(shí)際設(shè)計(jì)永磁同步電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)使永磁體的最大去磁工作點(diǎn)高于所采用永磁材料在最高工作溫度（鐵氧體永磁為最低環(huán)境溫度）下退磁曲線的拐點(diǎn)（阮，爪），并留有一定的裕度。但是，用等效磁路法求得的是永磁體的平均工作點(diǎn)．在需要準(zhǔn)確計(jì)算時(shí)，就應(yīng)運(yùn)用本書第4章介紹的電磁場(chǎng)數(shù)值算法．直接求出在各種工況下的永磁體工作點(diǎn)的分布情況。

5永磁同步電動(dòng)機(jī)參數(shù)計(jì)算和分析

永磁同步電動(dòng)機(jī)參數(shù)的準(zhǔn)確計(jì)算需要運(yùn)用電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行，這在本書第4章已經(jīng)做了論述，本節(jié)對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)充分析

5.1空載反電動(dòng)勢(shì)

空載反電動(dòng)勢(shì)E是永磁同步電動(dòng)機(jī)一個(gè)非常重要的參數(shù)．( V)由電動(dòng)機(jī)中永磁體產(chǎn)生的空載氣隙基波磁通在電樞繞組中感應(yīng)產(chǎn)生，其值為。

    E．的大小不僅決定電動(dòng)機(jī)是運(yùn)行于增磁狀態(tài)還是去磁狀態(tài)，而且對(duì)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)、穩(wěn)態(tài)性能均有很大的影響。正如普通電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)定子電流I與勵(lì)磁電流I的關(guān)系為一V形曲線一樣，當(dāng)水磁同步電動(dòng)機(jī)其他參數(shù)不變，而僅改變永磁休的尺寸或永磁試｝、見(jiàn)，合理設(shè)計(jì)E，可體的性能時(shí)，曲線I -f ( E）也是一條v形曲線。圖622為某臺(tái)永磁同步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下定子電流11與E的關(guān)系曲線。可子電流，提高電動(dòng)機(jī)效率，降低電動(dòng)機(jī)的溫升。設(shè)計(jì)實(shí)踐表明，所有設(shè)計(jì)比較成功的電動(dòng)機(jī)，其E與額定電壓的比值均在一定的合理范圍內(nèi)。但應(yīng)注意，對(duì)不同用途的永磁同步電動(dòng)機(jī)，風(fēng)的取值范圍應(yīng)有所不同。

    空載損耗p與空載電流I是水磁同步電動(dòng)機(jī)出廠試驗(yàn)的兩個(gè)重要指標(biāo)，而E對(duì)這兩個(gè)指標(biāo)的影響尤其重大．E變動(dòng)時(shí)，空載損耗p和空載電流I也有一個(gè)最小值。某臺(tái)水磁同步電動(dòng)機(jī)的曲線和了。曲線分別示于圖6-23和圖6-24 ( 1和1分別為電動(dòng)機(jī)空載電流直、交軸分量）水磁同步電動(dòng)機(jī)的E設(shè)計(jì)得過(guò)大或過(guò)小，都會(huì)導(dǎo)致p和I上升，這是因五。過(guò)大或過(guò)小都會(huì)導(dǎo)致空電流中的直軸電流分量｝1副急劇增大。