异步起动永磁同步电动机起动过程中永磁体平均工作点的解析计算

针对采用时步有限元法研究异步起动永磁同步电动机起动过程中永磁体工作点的变化时存在计算时间长、不适合电机设计阶段的快速计算的问题,通过将异步起动永磁同步电动机的动态数学模型和磁路计算模型结合,建立了异步起动永磁同步电动机起动过程中永磁体平均工作点的解析计算模型。利用该解析计算模型计算了3台样机起动过程中永磁体平均工作点的变化,分别得到了电机起动过程中最大退磁磁场出现时的永磁体平均工作点和电机稳定运行时的永磁体平均工作点。通过与有限元法的计算结果作比较,验证了该解析计算模型的准确性,可为该类电机的快速设计提供参考。

高速永磁同步风力发电机的设计研究

开发具有高功率密度的高速永磁同步发电机是风力发电机设计领域的一个重要方向。以一种用于储能风力发电系统的360 k W、7 000 r/min永磁同步风力发电机为例,对高速永磁同步电机的设计进行了分析。在此基础上对设计的电机进行了有限元仿真分析,仿真结果表明该电机电压波形畸变率低,齿槽转矩较小,能满足设计要求。电机高速旋转时,永磁体将受到巨大的离心力。为保护永磁体不受损害,采用了螺钉对永磁体固定并进行碳纤维套绑扎的新转子保护措施。经有限元分析,该措施能对永磁体形成有效保护。在上述研究的基础上,进行了样机的制造和试验,试验结果表明,电磁方案和转子保护措施能够满足设计要求。

无滤波电容整流供电的直流电动机性能分析

以一台180 W永磁直流电动机为研究对象,对标准直流电源、工频交流电压整流(带滤波电容)和工频交流电压整流(无滤波电容)三种方式供电时电机的稳态性能进行了仿真计算和试验研究。结果表明,前两种供电方式电机的性能相差不大,而第三种供电方式电机供电电压、电磁转矩、电枢电流等性能波动较大,转速降低,换向性能恶化,振动、噪声增大,系统效率降低。