六相异步电机缺相运行研究

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1、摘要随着大功率电力电子技术的日益成熟，多相异步电机得到了广泛的应用。鼠笼式六相异步电机具有结构简单、运行可靠、冗余性强等优点，电机在缺相条件下依然可以短时稳定运行。在六相电机缺相后电机参数以及运行性能的改变方面，还存在许多需要解决和研究的问题。本文着重对六相异步电机缺相运行时的性能进行分析，提出了缺相运行电机调制策略。对六相异步电机对称和半对称两种绕组形式进行了简单介绍，并列写了在自然坐标系和同步坐标系下电机的数学模型以及坐标转换方法。以电机对称稳态运行为基础，利用数值分析的方法计算了本样机定子自漏抗与互漏抗。假定磁路线性，利用网络图论的基本原理对电机缺相稳态运行进行分析

2、，得到缺失一相后电机输入功率、输出功率以及运行效率等，然后将其与正常运行时的电机参数进行比较，验证了多相电机容错性强的优点。为了保证电机在缺相运行情况下气隙磁势不变，制定了两种电机缺相调制策略。对电机进行调制根本上是调制激磁电流，列写非线性方程组，并利用非线性规划的方法进行求解。对于一相开路和两相开路的不同情况，得到不同调制策略下激磁电流的大小以及相位，并比较两种调制策略的优缺点，找到最符合工程实际的调制方法。简单介绍有限元法的基本概念以及求解流程，利用Ansot盘软件对电机正常稳态和缺相稳态两种情况下的磁场进行仿真分析，得到两种情况下电机稳态运行磁力线分布图、转矩波形图

3、、转速波形图以及气隙磁密图等。对比对称稳态运行和缺相稳态运行两种情况下所有参数的变化情况，验证了分析方法的正确性和准确度。关键词：六相异步电机；缺相稳态运行；调制策略；电磁场分析AbstractWithhigh．powerelectronictechnologiesbecomemoresophisticated，multi‘phaseinductionmotorhasbeenwidelyusedwidely．Advantageofthesquirrel-cagerotormotorsliesintheusingoftheentiredistanceandconcentra

4、tedwinding，ithasasimplestructure，strongredundancyandCanoperationreliably,andotheradvantages，themotorofphaselosscallstillsteady．stateoperationintheshort-term．Therestillremainmanyproblemstostudyinparametersandoperationperformancewhenthesix-phaseinductionmachinehasaphase．failure．Thispaperfoc

5、usesonanalyzingoftheperformanceofopenphasemotorandpresentsthemodulationstrategyofopenphasemotortoensuresteady-stateoperationofthemotor．Twotypesofwindinginsix—phaseinductionmachinesarebrieflyintroduced．Andthemathmaticalmodelandconversionmethodforsix-phaseinductionmachinesinbothnaturalandsy

6、nchronoussystemsofcoordinatesarealsolisted．Basedonsymmetricsteady—stateoperation，introducebrieflymethodofsolvingthestatorleakagereactanceusingnumericalanalysis，andusethismethodtocalculatethestatorleakagereactanceoftheprototype，including：slotleakagereactance，leakagereactanceandendleakagere

7、actance．Inthecaseoftheknownoffundamentalexcitationcurrent，calculatethecorrespondingfundamentalmagnetizingreactanceusingdistributedmagneticmethod．Undertheassumptionofalinearmagnetic，thesteady-stateoperationmotorofphaselossusingthenetworkgraphtheoryisanalyzedtoobtaint