当前位置：复合笼条转子异步电动机起动性能的研究
[09-13 17:00:31] 来源：http://www.88dzw.com 控制技术 阅读：8977次
文章摘要：本文建立了复合笼条转子感应电动机在d,q,0坐标系下的动态方程。基于建立的数学模型对一台复合笼条转子感应电动机的起动过程进行了仿真分析，仿真结果与实际结果基本吻合。同时，研究了转子磁导率和电阻率对起动性能的影响，得到了一些有益的结论。 关键词：复合笼条转子 异步电动机 仿真 1 引言 众所周知，普通异步电动机的起动转矩小，起动电流大。这使得它在某些场合的应用受到了限制。为了改善普通感应电机的起动性能，许多学者进行了有意义的研究。先后提出了双鼠笼电机，转子采用刀形、凸形槽等方法来提高电机的起动转矩。20世纪初国外学者提出了实心转子异步电动机，它具有高起动转矩和低起动电流的特点，但
复合笼条转子异步电动机起动性能的研究,标签：计算机控制技术,工厂电气控制技术,http://www.88dzw.com本文建立了复合笼条转子感应电动机在d,q,0坐标系下的动态方程。基于建立的数学模型对一台复合笼条转子感应电动机的起动过程进行了仿真分析，仿真结果与实际结果基本吻合。同时，研究了转子磁导率和电阻率对起动性能的影响，得到了一些有益的结论。
关键词：复合笼条转子 异步电动机 仿真
1 引言
众所周知，普通异步电动机的起动转矩小，起动电流大。这使得它在某些场合的应用受到了限制。为了改善普通感应电机的起动性能，许多学者进行了有意义的研究。先后提出了双鼠笼电机，转子采用刀形、凸形槽等方法来提高电机的起动转矩。20世纪初国外学者提出了实心转子异步电动机，它具有高起动转矩和低起动电流的特点，但其效率和功率因数较差。为了既有起动转矩大、起动电流小的特点；又兼顾效率和功率因数高，我们提出了复合笼条转子异步电动机。本文基于交流电机理论仿真分析了这种电机起动性能，并研究了转子槽内材料磁导率和电阻率的变化对这种电机起动性能的影响。
2 复合笼条异步电动机的仿真数学模型
2.1 复合笼条转子异步电动机的特点
复合笼条转子异步电动机定子结构、电磁关系与普通笼型感应电动机相同，所不同的是它的转子结构。电机的剖面图如图1所示。复合笼条转子采用双鼠笼结构，上层笼采用高电阻率材料，该复合材料是用一定比例的铜铁合金材料构成，下层笼采用铸铝材料，端部是由铝构成端部回路。采用这种复合材料制成的上层笼条，可通过改变电阻率ρ和磁导率μ而改变起动转矩和起动电流的大小。
2.2 复合笼条转子感应电动机的数学模型
根据文献，在不计铁心饱和，忽略谐波磁势影响，气隙均匀的情况下，复合笼条转子异步电动机的基本方程为：
式中：下标s,r分别代表定子、转子各分量；
下标d,q分别代表d,q,0坐标系下的量；
Xss为定子自电感；
Xrr为转子自电感；
Xm为定转子间互感；
Rs为定子电阻；
Rr为转子电阻；
p为微分算子；
ω为转子角速度；
i为电流；
u为电压。
定子自感Xss＝Ｘm＋Ｘ１σ，转子自电感Xrr＝Ｘm＋Ｘ２σ，Ｘ１σ和Ｘ２σ分别为定转子漏感。
式(1)可改写成状态方程的形式并简记为：
其中I为电流矩阵；X为电感矩阵；U为电压矩阵；R为电阻矩阵；G为与旋转电势有关的电感矩阵。
复合笼条转子异步电动机转子运动方程为：
式中：H为转动惯量；
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