永磁同步電機之起動過程中的脈動轉(zhuǎn)矩

由前面分析可知，水磁同步電動機起動過程中氣隙中存在三種以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的磁場，其轉(zhuǎn)速分別為nl , ( l一；) n和（l一2 , ) nl 。轉(zhuǎn)速相同的定轉(zhuǎn)子磁場相互作用產(chǎn)生三個平均轉(zhuǎn)矩。而轉(zhuǎn)速不同的定轉(zhuǎn)子磁場間的相互作用則產(chǎn)生平均值為零的脈動轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)速為n．的定（轉(zhuǎn)）子磁場與轉(zhuǎn)速為（1一2 ,）。 L的轉(zhuǎn)（定）子磁場相互作用產(chǎn)生脈動頻率為Zsf的脈動轉(zhuǎn)矩，這是由轉(zhuǎn)子起動繞組的存在和轉(zhuǎn)子滋路不對稱而引起的磁阻脈動轉(zhuǎn)矩，其幅值為。T加與電動機中的永磁體無關(guān)，只與電動機轉(zhuǎn)子交、直軸磁路的不對稱程度有關(guān)。當X甘一x 。時，此脈動轉(zhuǎn)矩將不存在轉(zhuǎn)速為（1一s ) nt的永磁磁場與轉(zhuǎn)速為nl和（l一2 ' ) n1的磁場相互作用產(chǎn)生脈動頻率為sf的脈動轉(zhuǎn)矩，其幅值T，與電動機的永磁體、定子繞組和轉(zhuǎn)子磁路的不對稱程度有關(guān)。

上述兩個脈動轉(zhuǎn)矩中，由永磁體磁場引起的脈動轉(zhuǎn)矩幅值T，遠大于由轉(zhuǎn)子起動繞組和磁路不對稱所引起的脈動轉(zhuǎn)矩幅值T。

6.13瞬態(tài)起動性能分析

研究異步起動永磁同步電動機的瞬態(tài)起動性能時，可采用傳統(tǒng)的把電動機等效為集中參數(shù)模型的數(shù)字仿真方法，也可以應(yīng)用第4章介紹的采用場路藕合法計算瞬變電磁場的方法。前一種方法具有計算量小，計算速度快等優(yōu)點，但該方法難以考慮電動機的飽和與渦流的影響，會帶來較大的誤差采用場路禍合法求解瞬變電磁場的方法可以考慮飽和與渦流的影響，但其計算量相對傳統(tǒng)的數(shù)字仿真方法大得多。下面簡要介紹采用場路報合法求解瞬變電磁場來研究電動機瞬態(tài)起動性能的過程。起動過程中，電動機的機械運動方程為。

    為考慮機、電系統(tǒng)的相互作用，機械運動方程與瞬變電磁場方程必須同時求解．電動機瞬態(tài)起動性能的求解過程如下：

l）假定轉(zhuǎn)子在山內(nèi)旋轉(zhuǎn)了么夕角度，由此確定出某時刻電動機的角速度口；

2）解場路輛合方程，得到該時刻的場分布，求出此時的電磁轉(zhuǎn)矩；

3）以2）步算出的電磁轉(zhuǎn)矩為已知量，解機械運動方程求得角速度口；

4）如果角速度訓(xùn)算值口與假定值仔之間誤差刁汗允許值，則繼續(xù)計算勻時刻；否則，修正旋轉(zhuǎn)角度，重復(fù)2）、 3）兩步。圖6一29為某臺異步起動永磁同步電動機瞬態(tài)性能曲線，其中d為考慮脈動分量后的瞬態(tài)T一n曲線。

6.2起動過程中的定子電流

從前面分析可知，水磁同步電動機起動過程中，定子繞組中流過三個分量的電流，頻率為f的電流，磁阻負序分量磁場感生的頻率為（1一2 , ) f的電流i 。和永磁氣隙磁場感生的頻率為（1一了）f的電流。因此起動電流的有效值。由此可知，水磁同步電動機的起動電流比同規(guī)格的普通感應(yīng)電動機的大。