永磁同步電機之起動過程中的脈動轉矩

由前面分析可知，水磁同步電動機起動過程中氣隙中存在三種以不同轉速旋轉的磁場，其轉速分別為nl , ( l一；) n和（l一2 , ) nl 。轉速相同的定轉子磁場相互作用產生三個平均轉矩。而轉速不同的定轉子磁場間的相互作用則產生平均值為零的脈動轉矩。轉速為n．的定（轉）子磁場與轉速為（1一2 ,）。 L的轉（定）子磁場相互作用產生脈動頻率為Zsf的脈動轉矩，這是由轉子起動繞組的存在和轉子滋路不對稱而引起的磁阻脈動轉矩，其幅值為。T加與電動機中的永磁體無關，只與電動機轉子交、直軸磁路的不對稱程度有關。當X甘一x 。時，此脈動轉矩將不存在轉速為（1一s ) nt的永磁磁場與轉速為nl和（l一2 ' ) n1的磁場相互作用產生脈動頻率為sf的脈動轉矩，其幅值T，與電動機的永磁體、定子繞組和轉子磁路的不對稱程度有關。

上述兩個脈動轉矩中，由永磁體磁場引起的脈動轉矩幅值T，遠大于由轉子起動繞組和磁路不對稱所引起的脈動轉矩幅值T。

6.13瞬態(tài)起動性能分析

研究異步起動永磁同步電動機的瞬態(tài)起動性能時，可采用傳統(tǒng)的把電動機等效為集中參數模型的數字仿真方法，也可以應用第4章介紹的采用場路藕合法計算瞬變電磁場的方法。前一種方法具有計算量小，計算速度快等優(yōu)點，但該方法難以考慮電動機的飽和與渦流的影響，會帶來較大的誤差采用場路禍合法求解瞬變電磁場的方法可以考慮飽和與渦流的影響，但其計算量相對傳統(tǒng)的數字仿真方法大得多。下面簡要介紹采用場路報合法求解瞬變電磁場來研究電動機瞬態(tài)起動性能的過程。起動過程中，電動機的機械運動方程為。

    為考慮機、電系統(tǒng)的相互作用，機械運動方程與瞬變電磁場方程必須同時求解．電動機瞬態(tài)起動性能的求解過程如下：

l）假定轉子在山內旋轉了么夕角度，由此確定出某時刻電動機的角速度口；

2）解場路輛合方程，得到該時刻的場分布，求出此時的電磁轉矩；

3）以2）步算出的電磁轉矩為已知量，解機械運動方程求得角速度口；

4）如果角速度訓算值口與假定值仔之間誤差刁汗允許值，則繼續(xù)計算勻時刻；否則，修正旋轉角度，重復2）、 3）兩步。圖6一29為某臺異步起動永磁同步電動機瞬態(tài)性能曲線，其中d為考慮脈動分量后的瞬態(tài)T一n曲線。

6.2起動過程中的定子電流

從前面分析可知，水磁同步電動機起動過程中，定子繞組中流過三個分量的電流，頻率為f的電流，磁阻負序分量磁場感生的頻率為（1一2 , ) f的電流i 。和永磁氣隙磁場感生的頻率為（1一了）f的電流。因此起動電流的有效值。由此可知，水磁同步電動機的起動電流比同規(guī)格的普通感應電動機的大。