單相永磁同步電動(dòng)機(jī)變頻起動(dòng)性能分析
摘要：對(duì)采用三相逆變器供電的單相水磷同步電動(dòng)機(jī)變頻起動(dòng)過程的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了深入分析，提出了用于單相水磷同步電動(dòng)機(jī)變頻起動(dòng)分析的簡(jiǎn)化等值電路，分別用似穩(wěn)態(tài)法和簡(jiǎn)化等值電路法計(jì)算了單相水磷同步電動(dòng)機(jī)變頻起動(dòng)過程中的異步起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，兩者計(jì)算結(jié)果一致，證明了該簡(jiǎn)化等值電路法的正確性，并根據(jù)簡(jiǎn)化等值電路法推出了變頻起動(dòng)時(shí)保證****異步轉(zhuǎn)矩保持恒定的完全補(bǔ)償法，用似穩(wěn)態(tài)法計(jì)算了采用完全補(bǔ)償法變頻起動(dòng)時(shí)的異步轉(zhuǎn)矩和平均轉(zhuǎn)矩，驗(yàn)證了完全補(bǔ)償法的正確性。
關(guān)鍵詞：?jiǎn)蜗嗨淄诫妱?dòng)機(jī)，變頻起動(dòng)，轉(zhuǎn)矩分析，恒定****異步轉(zhuǎn)矩，完全補(bǔ)償法
0引言
稀土永磁單相同步電動(dòng)機(jī)是一種新型高效節(jié)能的永磁同步電動(dòng)機(jī)。電機(jī)定子繞組由單相交流電源供電，轉(zhuǎn)子采用釹鐵硼永磁材料構(gòu)成主磁極。與異步電動(dòng)機(jī)相比，由于消除了轉(zhuǎn)差損耗，單相永磁同步電動(dòng)機(jī)的效率得到大幅提高，另一方面，由于采用永磁勵(lì)磁，其定子無功電流得以減小，從而功率因數(shù)也得到提高。經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定，1 1肼釹鐵硼永磁單相同步電動(dòng)機(jī)的效率為82 4，而同容量雙值電容單相異步電動(dòng)機(jī)的效率為73，滿載時(shí)釹鐵硼永磁單相同步電動(dòng)機(jī)的輸入功率減少248 W。
文獻(xiàn)【2】研究了單相永磁同步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)過程。一般異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)的沖擊電流為額定電流的5～7倍，給電網(wǎng)造成很大的沖擊。與同容量的單相異步電動(dòng)機(jī)相比，單相永磁同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流要小一些，但仍為額定電流的四倍左右。用于變頻運(yùn)行的單相永磁同步電動(dòng)機(jī)采用變頻起動(dòng)則可避免對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，避免對(duì)周圍其它用電設(shè)備造成干擾。文獻(xiàn)『3怩出了一種利用三相逆變器實(shí)現(xiàn)單相永磁同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的控制方法，該方法能在比較寬的頻率范圍內(nèi)使電機(jī)獲良好的調(diào)速和運(yùn)行性能。
本文是在文獻(xiàn)『3]所提出的結(jié)構(gòu)形式基礎(chǔ)上，對(duì)單相永磁同步電動(dòng)機(jī)采用三相逆變器供電時(shí)變頻起動(dòng)過程的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行深入分析，提出用于單相永磁同步電動(dòng)機(jī)變頻起動(dòng)分析的簡(jiǎn)化等值電路，分別用似穩(wěn)態(tài)法和簡(jiǎn)化等值電路法計(jì)算了單相永磁同步電動(dòng)機(jī)變頻起動(dòng)過程中的異步起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，兩者計(jì)算結(jié)果一致，證明了該簡(jiǎn)化等值電路法的正確性，并提出變頻起動(dòng)時(shí)保證****異步轉(zhuǎn)矩保持恒定的完全補(bǔ)償法，用似穩(wěn)態(tài)法計(jì)算了采用完全補(bǔ)償法變頻起動(dòng)時(shí)的異步轉(zhuǎn)矩和平均轉(zhuǎn)矩，驗(yàn)證了完全補(bǔ)償法的正確性．
1三相逆變器供電單相永磁同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的控制方法電容分相的單相永磁同步電動(dòng)機(jī)(i主行電容一定)采用單相變頻供電變頻調(diào)速時(shí)，電機(jī)只能在接輔相
圖1單相水磁同步電動(dòng)機(jī)定子電路圖
近于圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)或橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)下運(yùn)行，其運(yùn)行性能會(huì)變差。根據(jù)文獻(xiàn)【3】的分析，單相永磁同步電動(dòng)機(jī)變頻運(yùn)行時(shí)獲得圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的條件為：
為了滿足變頻運(yùn)行時(shí)電機(jī)產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的條件，可以采用分相控制方案，即利用三相橋式逆變器產(chǎn)生兩相相差90。的SFWM電壓給電機(jī)供電，電機(jī)主、輔相繞組分別接在電路中的4、B和c、B兩點(diǎn)之間口]，如圖2所示。
2步電動(dòng)機(jī)變頻起動(dòng)過程的轉(zhuǎn)矩分析
在分析永磁同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程時(shí)，常采用似穩(wěn)態(tài)的分析方法。把電機(jī)的起動(dòng)過程當(dāng)作一系列不同轉(zhuǎn)差率下的穩(wěn)態(tài)異步運(yùn)行：并采用磁路疊加原理把永磁同步電動(dòng)機(jī)看成是轉(zhuǎn)子上無永磁體、不對(duì)稱籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行和永磁體勵(lì)磁、定子繞組短路的同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的疊加H。在分析單相永磁同步電動(dòng)機(jī)變頻起動(dòng)過程時(shí)，也同樣運(yùn)用似穩(wěn)態(tài)的分析方法和磁路疊加原理，并把變頻起 |
