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基于ANSYS的异步起动永磁同步电动机起动性能仿真设计(二)

2016/11/1    来源:ANSYS    作者:王杨      
关键字:ANSYS  有限元  性能仿真  
异步起动永磁同步电动机(line-start PMSM)因其在功率因数、效率方面具有高于同功率异步电动机的优点,同时又具有异步起动的能力,其在工业领域中的推广和应用日益引起人们的重视。

    (3)样机负载起动过程试验

    对电机进行负载起动试验,试验负载端选用一台50N·m磁粉制动器,以获得稳定可调的负载转矩,试验时,调节励磁电源,使磁粉制动器产生2.6N·m负载转矩。与空载试验时一样,令定、转子相对位置在600范围内选取6个不同点进行试验,每点相差120,比较6组负载起动试验曲线,得到电机起动性能最差初始位置时转速与时间n-t曲线、转速与时间T-t曲线,转矩与转速T-n曲线如图2.11-3.13所示。

图2.11 1.5kW-2极异步起动永磁同步电动机2.6N·m负载起动过程转速与时间n-t曲线

图2.11 1.5kW-2极异步起动永磁同步电动机2.6N·m负载起动过程转速与时间n-t曲线

图2.12 1.5kW-2极异步起动永磁同步电动机2.6N·m负载起动过程转矩与时间T-t曲线

图2.12 1.5kW-2极异步起动永磁同步电动机2.6N·m负载起动过程转矩与时间T-t曲线

图2.13 1.5kW-2极异步起动永磁同步电动机2.6N·m负载起动过程转矩与转速T-n曲线

图2.13 1.5kW-2极异步起动永磁同步电动机2.6N·m负载起动过程转矩与转速T-n曲线

    通过图2.11转速与时间n-t曲线可以看出2.6N·m负载时,电机转速在牵入同步速过程中经历了多次振荡,同时电机的加速过程较长,1.5s时第一次达到同步速,2s左右转速才趋于稳定;从图2.12转速与时间T-t曲线可以看出电机转矩在牵入同步过程中经历了较为剧烈的振荡,说明在此阶段永磁脉振转矩对电机的升速起主要作用;从图2.13转矩与转速T-n曲线可以看出电机起动过程中的最大转矩为9.6N·m,而理论中应出现在转差率s=0.75附近的最小转矩未能明显观察到,仅在转速lOOOr/min处出现了一个不明显的凹点,为9.2N·m,现在分析原因是:由于试验条件有限,试验时采用了非瞬态转矩转速传感器,而在电机起动初始阶段,由于转差率较大,电磁转矩中磁阻脉动转矩的脉动频率也较大,此时非瞬态转矩转速传感器无法准确测得电机的转矩和转速,即试验所得转矩与转速T-n曲线的初始阶段未能准确反映电机起动过程中该阶段的转矩和转速的变化情况,因此从该转矩与转速T-n曲线未能明显观察到电机的最小转矩。读取转差率s=0.05处的转矩为5.4N·m,将其作为电机的牵入转矩Tpi。

责任编辑:马倩
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