永磁同步電機(jī)之起動(dòng)過(guò)程中的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩

由前面分析可知，水磁同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中氣隙中存在三種以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，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(chǎng)相互作用產(chǎn)生三個(gè)平均轉(zhuǎn)矩。而轉(zhuǎn)速不同的定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)間的相互作用則產(chǎn)生平均值為零的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)速為n．的定（轉(zhuǎn)）子磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)速為（1一2 ,）。 L的轉(zhuǎn)（定）子磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生脈動(dòng)頻率為Zsf的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，這是由轉(zhuǎn)子起動(dòng)繞組的存在和轉(zhuǎn)子滋路不對(duì)稱而引起的磁阻脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，其幅值為。T加與電動(dòng)機(jī)中的永磁體無(wú)關(guān)，只與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子交、直軸磁路的不對(duì)稱程度有關(guān)。當(dāng)X甘一x 。時(shí)，此脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩將不存在轉(zhuǎn)速為（1一s ) nt的永磁磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)速為nl和（l一2 ' ) n1的磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生脈動(dòng)頻率為sf的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，其幅值T，與電動(dòng)機(jī)的永磁體、定子繞組和轉(zhuǎn)子磁路的不對(duì)稱程度有關(guān)。

上述兩個(gè)脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩中，由永磁體磁場(chǎng)引起的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩幅值T，遠(yuǎn)大于由轉(zhuǎn)子起動(dòng)繞組和磁路不對(duì)稱所引起的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩幅值T。

6.13瞬態(tài)起動(dòng)性能分析

研究異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)起動(dòng)性能時(shí)，可采用傳統(tǒng)的把電動(dòng)機(jī)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(chǎng)路藕合法計(jì)算瞬變電磁場(chǎng)的方法。前一種方法具有計(jì)算量小，計(jì)算速度快等優(yōu)點(diǎn)，但該方法難以考慮電動(dòng)機(jī)的飽和與渦流的影響，會(huì)帶來(lái)較大的誤差采用場(chǎng)路禍合法求解瞬變電磁場(chǎng)的方法可以考慮飽和與渦流的影響，但其計(jì)算量相對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)字仿真方法大得多。下面簡(jiǎn)要介紹采用場(chǎng)路報(bào)合法求解瞬變電磁場(chǎng)來(lái)研究電動(dòng)機(jī)瞬態(tài)起動(dòng)性能的過(guò)程。起動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程為。

    為考慮機(jī)、電系統(tǒng)的相互作用，機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程與瞬變電磁場(chǎng)方程必須同時(shí)求解．電動(dòng)機(jī)瞬態(tài)起動(dòng)性能的求解過(guò)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(shí)刻電動(dòng)機(jī)的角速度口；

2）解場(chǎng)路輛合方程，得到該時(shí)刻的場(chǎng)分布，求出此時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩；

3）以2）步算出的電磁轉(zhuǎn)矩為已知量，解機(jī)械運(yùn)動(dòng)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(jì)算勻時(shí)刻；否則，修正旋轉(zhuǎn)角度，重復(fù)2）、 3）兩步。圖6一29為某臺(tái)異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)瞬態(tài)性能曲線，其中d為考慮脈動(dòng)分量后的瞬態(tài)T一n曲線。

6.2起動(dòng)過(guò)程中的定子電流

從前面分析可知，水磁同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中，定子繞組中流過(guò)三個(gè)分量的電流，頻率為f的電流，磁阻負(fù)序分量磁場(chǎng)感生的頻率為（1一2 , ) f的電流i 。和永磁氣隙磁場(chǎng)感生的頻率為（1一了）f的電流。因此起動(dòng)電流的有效值。由此可知，水磁同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流比同規(guī)格的普通感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的大。