永磁直线同步电机力角特性偏移研究
徐耀晖1
朱福文2
高彩霞3
赵宝森4
王翰5
缪庆彬6
1.焦作煤业(集团)有限责任公司 机电部,河南 焦作 454000;河南理工大学 电气工程与自动化学院,河南 焦作 4540002.焦作煤业(集团)有限责任公司 机电部,河南 焦作 4540003.河南理工大学 电气工程与自动化学院,河南 焦作 4540004.焦作煤业(集团)赵固(新乡)能源有限责任公司,河南 新乡 4530005.焦作煤业(集团)新乡能源有限公司 机电科,河南 新乡 4530006.焦作煤业(集团)有限责任公司 中马村矿,河南 焦作 454171
摘要：目的 力角特性是永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)运行稳定性的重要特性,是评价电机性能和控制电机的依据.但在低频工况下,PMLSM的力角特性因电枢电阻的影响而存在偏移现象,进而导致利用现有忽略电枢电阻的力角特性分析计算电机低速运行特性会存在较大的偏差.为此,对PMLSM低频低速下的力角特性偏移原因及其影响规律展开深入研究,并确定力角特性偏移的临界条件.方法 首先,建立考虑电枢电阻的PMLSM力角特性的解析模型,分析力角特性产生偏移的原因;其次,基于建立的解析模型,通过峰值推力及其对应的功角研究不同因素对推力特性的影响规律,并建立有限元模型对分析结果进行验证.然后,利用解析法确定PMLSM力角特性产生偏移的临界条件,即当力角偏移系数k(k=Xt/Ra)≥11.43可以近似认为峰值推力对应的功角等于90°,可以忽略力角偏移现象;最后,搭建PMLSM样机测试平台,将有限元结果、实验结果与理论分析进行比较,验证推力特性曲线产生偏移的原因和临界条件.结果 研究发现,与常用的忽略电枢电阻的力角特性相比,PMLSM力角特性向左偏移.力角特性偏移现象会导致两方面的影响,一是导致推力和电枢电流的关系不单调,出现小负载的电流比大负载的还要大的现象,二是低频运行时峰值推力减小,因此低频时不能保持恒推力运行.结论 研究结果对PMLSM的设计和精确控制具有重要的参考价值.
关键词：永磁直线同步电机力角特性力角特性偏移临界条件
分类号：TM359.4(电机)
资助基金：国家自然科学基金(52177039)河南省自然科学基金资助项目(252300421328)河南省高校基本科研业务费专项资金资助项目(NSFRF240306)
论文发表日期：2025-05-22
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 138-146 )
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