一种永磁同步电动机弱磁新方案.pdf

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1、一种永磁同步电动机弱磁新方案　尹华杰等　设计与研究·DESIGN&RESEARCHX一种永磁同步电动机弱磁新方案尹华杰,蒋豪贤,谢运详,汪　凯(广州华南理工大学,广东　广州　510641)摘　要:在简单介绍永磁同步电动机弱磁扩速的原理、各种弱磁解决方案及其存在问题的基础上,提出了一种新的永磁同步电机弱磁方案——漏磁路弱磁方案,并将这种新的弱磁方案与复合永磁转子结构弱磁方案进行了比较,着重介绍了增大漏磁路弱磁方案的弱磁机理及其研究进展。关键词:永磁电机;同步电动机;漏磁;磁路,弱磁场中图分类号:TM31

2、3　　　文献标识码:A文章编号:1001-6848(1999)02-0013-03ANewMethodonWeakeningFieldofPermanentMagnetSynchronousMotorYINHua-jie,JIANGHao-xian,XIEYun-xiang,WANGKai(SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510641,China)Abstract:Onthebasisofbriefintroductionofprincipleonr

3、aisingspeedweakeningmagneticfieldanditsproblems,thethesisprintsoutanewnethod2weakeningleakagefluxandhasacomparisonwithweakeningfieldincompoundpermanentmagnetrotor.Thethesisemphasizestheprincipleandresearchprogressofthenewmethod.Keywords:permanentmagnete

4、lectricmachine;synchronousmotor;leakageflux;magneticcircuit;weakeningmag2neticfield研究较多,但并未得到圆满解决。这主要表现在两个1　概　述方面:近10年,变频调速的NdFeB永磁同步电动机第一,在PMSM“弱磁”控制的具体实施上还存[1,2](简称PMSM,主要作无刷直流运行)获得了广泛研在不同观点和分歧。日本的ShigeoMorimotor及[2]究和应用,但由于PMSM转子励磁固定,无刷运行时美国的RichardF

5、.Schifer等人控制的角度考虑普要求端电压和速度成正比,因而无法运行到较高的转通永磁同步电动机(Xd

6、刷直流方式切电机的直轴磁路上,等效气隙很大,直轴电抗很小,在换到Id≠0的“弱磁”控制方式;即在高速下增大直轴正常的电枢电压下,不可能获得很大的直轴电流和电枢电流分量Id,利用其去磁作用削弱永磁场,从而“弱磁”磁通,因而无法获得满意的“弱磁”效果。这就打破端电压必须和速度成正比的限制,获得宽广的调要求寻找特种结构的永磁同步电动机,以适应“弱磁”速范围,实现高速恒功率运行。运行的要求。但是,至今尚未找到一种能够完美地满足“弱磁”控制要求的PMSM结构:传统结构的2PMSM“弱磁”研究的现状PMSM弱磁效

7、果很差;特种结构的则往往有致命副PMSM的“弱磁”控制,近10余年在美、日等国作用。X收稿日期:1998-04-22基金项目:广东省自然科学基金资助项目(960216)—13—©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.微电机　1999年　第32卷　第2期(总第107期)奥地利的WernerMülegger等人研究过特种结然而,复合永磁转子“弱磁”效果的获得,是以低构“弱磁”,提出使用一个永磁转子和一个磁阻转子的转矩密度

8、、高铁磁损耗、容易失磁为代价的。这种副作复合永磁转子“弱磁”方案,虽然取得了一定的“弱磁”用的根源在于:永磁通和“弱磁”磁通各自具有不同的[3]效果,但电机转矩密度低,铁磁损耗大。物理磁路——永磁通只在永磁段的磁路中流通,“弱在国内,也曾有人专门研究过复合永磁转子的磁”磁通只在磁阻段中流通,“弱磁”表现为一种合成[4]“弱磁”方案。研究表明,使PMSM进行弱磁运行,的效果,在定子铁心的硅钢片中,并不存在真正的磁可以大幅度增大其调速范围;复合永磁转子可以增