單相三繞組永磁同步電動機的穩(wěn)態(tài)性能
摘 要:在使用電容的單相電源供電系統(tǒng)的電路中,異步電機的運行是眾所周知的。異步電機在單相電源供電系統(tǒng)中的詳細研究已有文獻記載[1],但是在永磁同步電動機中卻較少進行這樣的研究。為提高電能的利用率,解決電力不足而導致電能消耗急劇上升時,電能的高效利用率問題,對單相電源供電系統(tǒng)下的永磁同步電動機的穩(wěn)態(tài)運行性能進行了詳細研究。利用對稱分量理論結(jié)合坐標變換理論進行分析,推導出在單相電源供電系統(tǒng)下,永磁電動機運行時所需電容值大小的幾種計算方法,并對其進行比較,通過Matlab進行仿真實驗。結(jié)果表明:利用較小不平衡因數(shù)和較大效率法所求得電容值為較佳電容值,可使永磁同步電機達到良好的運行性能,有效的提高了電機的效率。
關(guān) 鍵 詞:永磁同步電機電動機;對稱分量理論;運行電容;穩(wěn)態(tài)性能
1 引 言
永磁同步電動機(PMSM)在多方面已證實了比異步電動機有更高的效率。文獻[13],已測試了它的技術(shù)和經(jīng)濟可行性,并研究了部分課題,如它的設(shè)計、性能評估、參數(shù)估計方法,平衡運行的性能。學位論文[4],對感應電動機在單相供電系統(tǒng)下的運行性能進行研究。文獻[514],對單相自起動PMSM、磁阻同步電動機和同步電機在單相供電系統(tǒng)下的運行進行了研究。文獻[1517],對PMSM的數(shù)學模型進行了分析研究。但三相PMSM在單相供電系統(tǒng)下的穩(wěn)態(tài)運行性能的研究卻很少。隨著城鄉(xiāng)經(jīng)濟發(fā)展和一些特殊應用領(lǐng)域的發(fā)展需要,以單相供電的電動機得到了廣泛應用。在偏遠和丘陵地區(qū)的電氣化中,有的只安裝單回線系統(tǒng),此時,可使用單相電機或三相電機。而后者在未來普及三相電時仍可繼續(xù)使用。由于不論是什么種類的單相同步電機,容量都很小。而三相PMSM工作在不對稱系統(tǒng)下,永磁體的存在使其性能分析較復雜,解決其同步轉(zhuǎn)速和高效性行成為穩(wěn)定運行的重要難點。因此,有必要對單相供電系統(tǒng)下的三相PMSM的穩(wěn)態(tài)性能進行研究。
本文根據(jù)PMSM定子繞組Y接電路,運用對稱分量理論分析電路。并比較幾種不同的電容計算方法,求得較佳電容值,使三相PMSM達到良好的穩(wěn)定運行狀態(tài)。通過仿真計算,證明了其高效性。
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