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[求助] 异步起动永磁同步电机电枢反应磁场分析疑点

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发表于 2020-6-8 21:29 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国广东韶关

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本帖最后由 清静无为 于 2020-6-8 21:33 编辑

     根据王秀和教授等所作的《异步起动永磁同步电机原理、设计及测试》书中第58-63页:关于异步起动永磁同步电机磁场分析的电枢反应四种情况:

一、电枢电流I与励磁电动势E0同相位(ψ=0)
二、电枢电流滞后励磁电动势E0 90°(ψ=-90°)
三、电枢电流超前励磁电动势E0 90°(ψ=90°)
四、电枢电流与励磁电动势E0 相位反相(ψ=180°)

根据上述条件,个人运用ANSYS 仿真,但仿真结果与书中结论不同,请老师们不吝赐教,谢谢!

分析模型由RM一键导入,且设定三相电流: Ia=Im*sin(wt+thet), ib= Im*sin(wt-2pi/3+thet), ic= Im*sin(wt+2pi/3+thet)。

thet=0, thet=-90, thet=90, thet=180


进行电枢反应分析时,先进行空载(Im=0)仿真,空载分析结果,反电动势达到最大209.7V,说明A相轴线与直轴对齐。

空载.png

空载反电动势.png



一、电枢电流I与励磁电动势E0同相位(ψ=0),电枢反应属于纯交轴磁动势,且磁动势轴线恒与转子交轴重合。

问题是:仿真结果磁动势并非与转子交轴重合,是什么原因造成?

thet=0.png

电枢反应合成电动势波形:

合成电势.jpg

不同角度的转矩曲线


转矩.jpg



二、电枢电流滞后励磁电动势E0 90°(ψ=-90°),电枢反应磁动势作用在直轴上,称为直轴电枢反应。起助磁作用,有功功率为零,仅输入感性无功功率。
   
     问题是:仿真结果为什么有负转矩输出,有功功率并非为零。

thet=-90.png


三、电枢电流超前励磁电动势E0  90°(ψ=90°),A相电流为零,电枢反应磁动势和励磁磁动势相位相反,起去磁作用,有功功率为零,仅输入容性无功功率。

  问题是:仿真结果有-17.7N输出,即为发电机状态,这又是什么原因造成?

thet=90.png


四、电枢电流与励磁电动势E0 相位反相(ψ=180°),电枢反应磁动势的轴线与A相绕组轴线重合,起交磁作用。此时输出有功功率,为发电机状态。

thet=180.png


以图为thet=270度的仿真结果,有正转矩输出,是电动机状态。

thet=270.png














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 楼主| 发表于 2020-6-9 09:23 | 显示全部楼层 来自: 中国广东佛山
本帖最后由 清静无为 于 2020-6-9 09:25 编辑

早上检查了模型,发现昨晚上传的磁密矢量图的时间是0秒的! 这个时间点A相电流没有达到最大,根据模型计算,应该走过0.005s(90电角度)是A相电流才达到最大。图1是thet=0,t=0.005s度时的磁密矢量图,此时转子交轴与E0重合,但A相电流也没有达到最大,显然电枢电流Ia与励磁电动势E0不同相位,电枢反应的磁动势也没有与转子交轴重合?

图2为thet=0,t=0.0074s,从图中看,此时的A相电流达到最大,Ia与E0同相位,但时间滞后了0.0024s,这又是什么原因?

图1

thet=0,t=0.005s.png



图2

thet=0,t=0.0074s.png
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[LV.1]初来乍到

发表于 2020-6-13 23:48 | 显示全部楼层 来自: 中国湖南株洲
清静无为 发表于 2020-6-9 09:23
早上检查了模型,发现昨晚上传的磁密矢量图的时间是0秒的! 这个时间点A相电流没有达到最大,根据模型计算, ...

图中的磁密是定转子合成的吧,不能以此说明A相电流没有达到最大值
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 楼主| 发表于 2020-6-14 09:02 | 显示全部楼层 来自: 中国广东中山
yanyang0425 发表于 2020-6-13 23:48
图中的磁密是定转子合成的吧,不能以此说明A相电流没有达到最大值

你好,这个贴子的仿真结果有点错误,已经另发了一贴:https://bbs.simol.cn/thread-197350-1-1.html,谢谢。
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