永磁同步電機(jī)之永磁電機(jī)測(cè)試技術(shù)

    各種水磁電機(jī)的技術(shù)險(xiǎn)能指標(biāo)大部分與傳統(tǒng)電勵(lì)磁電機(jī)相同，可以沿用有關(guān)電勵(lì)磁電機(jī)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)要求。但是，水磁電機(jī)的試驗(yàn)內(nèi)容和測(cè)試技術(shù)有其特殊性，表現(xiàn)在：

1）永磁電機(jī)制成后，其磁場(chǎng)難以調(diào)節(jié)，因此，需要調(diào)節(jié)磁場(chǎng)或在去磁狀態(tài)F測(cè)試的試驗(yàn)方法就無(wú)法應(yīng)用。例如：難以用常規(guī)試驗(yàn)方法求取空載特隆曲線以分離鐵耗和機(jī)械耗；在帶磁情況下難以用轉(zhuǎn)差法測(cè)量水磁同步電機(jī)的電抗參數(shù)。

2）水磁電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高的技術(shù)性能，例如超高轉(zhuǎn)速，特寬調(diào)速范圍，特高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度等，傳統(tǒng)的測(cè)試方法和測(cè)試儀器難以滿足

3）適用于電機(jī)制造廠的測(cè)試永磁材料性能，特別是測(cè)試其熱穩(wěn)定性的方法和裝置尚需開(kāi)發(fā)和完善。

4）水磁電機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算程序尚待不斷完善，其中某些系數(shù)及其變化規(guī)律需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證和補(bǔ)充．需要開(kāi)發(fā)專用的測(cè)試方法和儀器．

近年來(lái)，微型計(jì)算機(jī)和電子元器件的迅猛發(fā)展為實(shí)現(xiàn)永磁電機(jī)的一些特殊試驗(yàn)要求提供了新的測(cè)試手段。但目前還不成熟，尚在研究和開(kāi)發(fā)中。下面僅就某些試驗(yàn)所涉及的測(cè)試技術(shù)加以介紹．限于篇幅，對(duì)永磁電機(jī)試驗(yàn)所涉及的常規(guī)試驗(yàn)方法和要求，本書(shū)不再贅述

1永磁同步電機(jī)電抗參數(shù)的測(cè)試

永磁同步電機(jī)的交、直軸電抗參數(shù)（主要是對(duì)其穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)運(yùn)行性能影響極大。由干永磁同步電機(jī)用永磁體勵(lì)磁，其交、直軸電抗參數(shù)的測(cè)試方法與電勵(lì)磁同步電機(jī)有很大差別。而且，永磁同步電機(jī)中永磁體的形狀和布置多種多樣，轉(zhuǎn)子交、直軸磁路異常復(fù)雜，電抗參數(shù)值不僅與磁路飽和程度有關(guān)，還出現(xiàn)了交、直軸磁路間的交叉飽和現(xiàn)象，實(shí)測(cè)參數(shù)時(shí)必須考慮這種影響。因此，水磁同步電機(jī)電杭參數(shù)的測(cè)試比較復(fù)雜，本書(shū)推薦下列三種測(cè)試方法。

1 . 1用直接負(fù)栽法測(cè)量永磁同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)飽和參數(shù)

1 .1 . 1試驗(yàn)原理

永磁同步電機(jī)通?？刹捎秒p反應(yīng)理論來(lái)分析其負(fù)載運(yùn)行情況，發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的相量圖如圖llla和b所示。發(fā)電機(jī)的功率角6以藝。超前于珍為正，功率因數(shù)角夢(mèng)以I超前于口為正，內(nèi)功率因數(shù)角滬以E 。超前于I為正；電動(dòng)機(jī)的功率角夕以珍超前于E 。為正，功率因數(shù)角，以亡超前于I為正，內(nèi)功率因數(shù)角滬以I超前于右。為正。當(dāng)永磁同步電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，測(cè)取空載勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)E 。 、電樞端電壓U 、電流I 、功率因數(shù)角滬和功率角夕等值后，便可求得電樞電流的直軸和交軸分量，則XJ和X，可分別由下式求得：。

當(dāng)某小于零時(shí)，電機(jī)處于增磁工作狀態(tài)（直軸電流為正的增磁電流），當(dāng)必大于零時(shí)，電機(jī)處于去磁工作狀態(tài)（直袖電流為負(fù)的去磁電流）永磁同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)參數(shù)隨電機(jī)運(yùn)行狀況改變而變化，當(dāng)電樞電流變化時(shí)，X、 X日都有所變化．因此，在測(cè)定參數(shù)值時(shí)，一定要同時(shí)注明電機(jī)的工況（交、直軸電流大小或者定子電流和內(nèi)功率因數(shù)角必用直接負(fù)載法測(cè)試永磁同步電機(jī)電抗參數(shù)時(shí)，主要困難在于測(cè)量功率角。

1 . 1 . 2純電感負(fù)載法

作為直接負(fù)載法的一個(gè)特殊運(yùn)行方式，純電感負(fù)載法可以避免測(cè)量功率角，但只能測(cè)X ,，適用范圍受到限制。當(dāng)永磁同步電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，且定子接三相純電感負(fù)載（實(shí)驗(yàn)室里可用感應(yīng)調(diào)壓器或三相自禍變壓器作近似純電感負(fù)載），如忽略定子電阻，永磁同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行相量圖如圖11一所示。由該相量圖可以得到以下關(guān)系：。