单相自起动永磁同步电动机综述

单相自起动永磁同步电动机由单相电源供电,具有自起动能力和很高的运行效率,在家电行业有广阔的应用前景。本文对单相自起动永磁同步电动机的结构、原理和研究现状进行了综述。

自起动永磁同步电动机齿槽转矩的研究

永磁电机中永磁体与有槽电枢铁心之间相互作用,产生齿槽转矩,引起电机振动和噪声。该文提出了一种针对自起动永磁同步电动机的解析分析方法,得到了齿槽转矩的解析表达式。基于所导出的表达式,根据产生机理的不同,将齿槽转矩各分量分为4类,对各类齿槽转矩的特点进行了分析,并研究了斜槽对各类齿槽转矩的影响,研究表明:与表面式永磁电机不同的是,在自起动永磁同步电动机中采用斜槽的方法不能消除所有的齿槽转矩。

自起动永磁同步电动机堵转饱和效应的时步有限元分析

电动机的堵转电流是反映其起动性能的一项重要指标,对自起动稀土永磁同步电动机的大量实测过程中发现,其三相堵转电流的幅值明显不相等,且随转子堵转位置不同发生变化。本文以现场55kW样机为例,利用时步有限元方法对不同情况下的堵转起动进行计算,通过研究磁通密度的变化与分布,分析转子磁路结构不对称及永磁体引起的饱和对堵转电流的影响,揭示了造成永磁电机三相堵转电流幅值不等的主要原因在于永磁体所引起的饱和对各相磁路作用不均衡,即"堵转饱和效应"所导致。结合现场实测数据,对比转子不同位置、永磁体不同型号下堵转电流的计算结果,说明结论的合理性。

三相不对称供电自起动永磁同步电动机的仿真研究

三相电压不对称对永磁同步电动机的性能影响较大。该文基于Matlab/Simulink建立了三相自起动永磁同步电动机的瞬态仿真模型,采用了复数电压不平衡因数(CVUF)的概念,对三相电压供电的三相自起动永磁同步电动机进行了仿真研究,分析了对应不同CVUF时电机的起动时间,稳态时的定子电流不平衡因数、转矩波动、转速波动、转了铜耗, 给出了仿真曲线,并得出了相应结论。

单相自起动永磁同步电动机仿真与分析

采用磁路计算与有限元分析相结合的方法,设计了一台220 V、55 W、额定转速3 000 r/min的单相自起动永磁同步电动机。借助电磁场有限元分析软件,对电机空载磁场、反电势、电机负载性能及电机起动过程进行了仿真分析。设计达到预期效果,对单相自起动永磁同步电动机的设计与仿真具有一定的参考价值。

基于Taguchi的高压自起动永磁同步电动机起动性能优化

针对高压自起动永磁同步电动机起动过程中长时间低速爬行及大起动电流等问题,将Taguchi算法和有限元相结合,对高压自起动永磁同步电动机的起动性能进行综合优化。基于磁路法得到电机的基本设计参数和转子槽参数的水平值;利用Taguchi方法建立正交表,得到因子组合;利用有限元法对各组合进行分析,得到不同组合下的起动性能参数;利用极差和方差方法,就转子槽参数对起动性能的影响规律和所占比重进行分析,从而得到高压自起动永磁同步电动机起动性能优化最优组合方案,并进行了样机起动性能测试实验。研究结果表明:将Taguchi正交方法应用于高压自起动永磁同步电动机设计优化上,在保证全面分析的基础上减少分析次数,实现了多目标的同时优化,提高了起动性能,可以为高压自起动永磁同步电动机的设计提供指导方向。

永磁体分散性对自起动永磁同步电动机的影响

由于批量生产的永磁材料在性能上存在不可避免的分散性,会造成永磁同步电动机性能的差异,采用理论分析与性能计算相结合的方法,研究了永磁材料性能的分散性对永磁同步电动机起动性能、空载性能和额定性能的影响,并以380V、22kW、6极永磁同步电动机为例进行了实验验证。结果表明:永磁体性能的分散性影响起动过程中的最小转矩,对电机的起动有较大影响;永磁体分散性对空载电流、空载功率因数、负载功率因数和过载能力影响较大,而对额定运行时的效率、电流影响不大。

内置永磁体嵌放深度对自起动永磁同步电动机性能的影响

通过合理设计嵌放深度,可有效改善自起动永磁同步电动机的运行性能,同时可以节省永磁材料的用量,进一步降低生产成本。在保证其他各种参数不变的前提下只改变永磁体的嵌放深度,对电机运行性能的变化进行有限元仿真的分析,获得的数据证实了上述观点。研究对于小功率自起动永磁同步电动机的设计具有一定的指导意义。

高效节能单相自起动永磁同步电动机的设计研究

利用对称分量法和双反应理论分析了单相永磁同步电动机的稳态运行过程,建立了正、负序旋转磁场等效系统模型,对电机的负载特性进行分析计算,为电磁设计提供了依据。分析了单相永磁同步电动机的异步自起动过程及其各转矩对起动性能影响,提出改善起动性能设计的方法措施。样机对负载特性和起动转矩进行了试验,实测结果与理论计算值相吻合,验证了设计方案的可行性。

自起动永磁同步电动机稳态运行鼠笼电流分析

通过理论分析和有限元仿真,对定子绕组采用△联接的自起动永磁同步电动机的气隙磁场、转子阻尼绕组的电流、转矩、转速、损耗等进行分析,可以得出定子绕组采用△联接时,不仅会大大增加稳态运行时的转子铜耗,还会引起转矩、转速的波动。因此,定子绕组应慎用△联接。将△联接与Y联接的电机做了对比分析。

起重机用绕线转子自起动永磁同步电动机起动过程仿真

简要说明了绕线转子自起动永磁同步电动机的原理。使用Ansoft仿真软件对该电机的起动过程进行了仿真分析,对起动性能与同容量同极数的笼型自起动永磁同步电动机进行了分析比较。仿真结果显示,该电机在起动过程中通过实时调节转子外串电阻,使其跟随转速的变化而变化,增加了起动转矩,降低了起动电流,起动性能得到明显改善。

新型绕线转子自起动永磁同步电动机的设计

提出了一种新型绕线转子自起动永磁同步电动机,对其原理和结构进行了阐述。结合电机特例,说明了该种电机的设计方法。利用Ansoft仿真软件对该电机的起动过程进行了仿真分析,仿真结果表明,该电动机在起动过程中随着转速的变化而实时调节转子外串起动电阻提高起动转矩,减小起动电流。改善起动性能。

基于感应电动机的自起动永磁同步电动机设计

直接利用2.2 kW异步电动机定子冲片和基座,重新设计电机的转子,将感应电动机改进成自起动永磁同步电动机。采用有限元分析软件,对电动机进行二维电磁场分析,仿真结果表明改进后的电动机具备较好的起动性能,功率因数和效率得到较大提高,达到了节能目的。

自起动永磁同步电动机转子结构分析

自起动永磁同步电动机通过定子旋转磁场与笼型转子相互作用形成的异步转矩完成起动,转子的笼条由铸铝或铜条焊接而成。由于转子上需要同时安放永磁体和鼠笼导条,在有限区域里的“空间竞争”较为激烈,转子结构设计显得尤为重要。

单相自起动永磁同步电动机的设计与仿真

采用磁路计算与有限元分析相结合的方法,对单相自起动永磁同步电动机进行了设计和仿真。详细介绍了基于磁路计算和Ansoft有限元分析相结合的电机设计过程及方法,重点介绍了用Ansoft建模,进行空载静磁场有限元分析和负载稳态分析的详细步骤,并且给出了Maxwell2D空载静磁场有限元分析和负载稳态有限元分析的结果。

自起动永磁同步电动机研究开发与分析

自起动永磁同步电动机是一种具有自起动并且牵入同步的高效同步电动机,它由永磁体来替代励磁绕组而产生励磁磁场。其具有高效率、高功率因子等特点,主要替代目前广泛使用的异步电动机来满足新的能效等级。本文以东元-西屋开发的一款永磁电动机为例,详细说明了其设计与运行特点。

自起动永磁同步电动机转子结构分析

自起动永磁同步电动机通过定子旋转磁场与笼型转子相互作用形成的异步转矩完成起动,转子的笼条由铸铝或铜条焊接而成。由于转子上需要同时安放永磁体和鼠笼导条,在有限区域里的"空间竞争"较为激烈,转子结构设计显得尤为重要。

自起动永磁同步电动机起动转矩的分析

本文剖析了自定向自起动和不定向自起动爪极式永磁同步电动机极爪应具有的特点和要求,指出起动时转矩及起动时振动与起动角和电流初相的关系。提出了用虚角位移法求取起动转矩的计算方法。

基于滑模控制的永磁同步电动机DTC仿真研究

针对传统永磁同步电动机(PMSM)直接转矩控制(DTC)中转矩和磁链脉动大的问题,在转矩和磁链控制中引入超螺旋滑模变结构,并采用基于莱维飞行的改进粒子群(PSO)算法对其可调参数优化整定。为加快系统动态响应速度,采用速度滑模控制器代替传统PI调节器。使用Matlab/Simulink对引入滑模变结构的DTC系统进行了仿真研究,分别对空载和带载条件下的转速、转矩以及磁链进行分析。仿真结果表明,滑模变结构的引入可有效抑制转矩和磁链脉动,降低转速超调,缩短过渡时间。仿真研究有助于学生更好地理解与应用滑模理论,并增强学生理论结合实际与自主创新意识。

基于自适应迭代学习控制的永磁同步电动机稳态转速脉动抑制策略

为了提高永磁同步电动机转速控制的性能,抑制其稳态下的转速波动,设计了一种并联于传统速度PI控制器的自适应迭代学习控制器,用于对转速波动进行补偿。针对传统迭代学习控制器对非周期信号抗扰能力差的问题,提出了Fal函数与迭代学习控制器结合的方法,保证了系统在调速时仍具备良好的响应特性;针对迭代学习控制器迭代增益系数的整定问题,提出了一种控制参数自适应的迭代学习控制方法。实验结果表明,所提出的Fal函数与迭代学习控制器结合的方法能有效提升系统的抗扰能力;同时,提出的参数自适应方案也能提升迭代学习控制器对转速波动抑制的能力。