高苯乙烯橡胶1电机仿真模型
(a)原型电机(b)新型电机
图1PM-Y2-180-4电机整体有限元仿真模型
图2新型电机转子1/4模型
2静态有限元仿真结果比较
2.1永磁磁场分布
当永磁体单独作用时,两种电机的磁力线分布如图3所示。
(a)原型电机(b)新型电机
图3两种电机永磁磁场分布
当永磁体单独作用时,两种电机一个周期范围(即一对永磁体范围)的永磁气隙磁密波形如图4所示。
(a)原型电机
(b)新型电机
(c)两种电机比较
图4两种电机永磁气隙磁密分布
水泵自动抽水3.1空载永磁磁链、空载永磁反电势波形
空载情况下,两种电机的三相绕组电流均设置为零,电机中磁场由永磁体单独产生。设置电机稳态运行转速为n=3000r/min,可得到两种电机的空载永磁磁链、空载永磁反电势波形分别如图5、图6所示。由于三相绕组对称,在此仅给出A相绕组仿真结果。 图5两种电机空载永磁磁链
图6两种电机空载永磁反电势
3.2空载永磁磁链、空载永磁反电势谐波分析
利用Matlab对图5、图6摇臂喷头的波形进行傅里叶分析,可得到两种电机磁链及反电势的各次谐波分量,如图7所示。
(a)空载永磁磁链(b)空载永磁反电势
图7磁链及反电势谐波分量分析
通过对两种电机的空载永磁磁链和空载永磁反电势进行谐波分析,得到以下结论:(1)3次谐波分量是主要谐波分量;(2)偶次谐波分量几乎为零,奇次谐波分量相对较大;(3)采用新型电机结构可在一定程度上削弱3次谐波分量,但同时会引起5、7次谐波分量增加,总体削弱谐波效果并不明显。
4负载稳态有限元仿真结果比较
4.1电枢绕组通入三相对称电压
两种电机具有相同的参数如下:电阻R=0.0410947?,电感L=5.87143?10?5H,额定转速n=3000r/min。给电枢绕组通入三相对称电压:
单晶硅生产工艺(1)
并进行有限元仿真,得到两种电机的绕组电流及转矩波形,分别如图8、图9所示。
(a)原型电机
(b)新型电机
图8两种电机绕组电流波形
图9两种电机电磁转矩波形
4.2电厂脱硫滤布电枢绕组通入三相对称电流
由图8、图9可见,经过足够长的时间,绕组电流和转矩将趋于稳定,即电流有效值、转矩
平均值不再发生变化,此时,转矩在一个周期范围内的平均值大小仅取决于绕组电流有效值大小。因此,为了保证电机稳定运行时的额定平均转矩为117N?m,可直接给电枢绕组通入三相对称电流,
(2)
并将电流有效值I调整到适当大小。图10、图11分别给出了一个周期内A相绕组电流波形及转矩脉动波形。其中,原型电机的电流有效值为60.7A,新型电机的电流有效值为55.0A,且两种电机的平均转矩均为117N?m。
图10两种电机A相绕组电流波形
图11两种电机转矩脉动波形