CAJ | 학술논문

针对应用于石油钻井平台的510 kW盘式交流永磁同步电机进行了建模,并分别从空载、负载、电感角度进行了三维电磁场仿真.建模中考虑了模型的对称性和周期性,将整体模型简化成1/4模型,从而显著减少了仿真的计算量.在电机空载状态下,得到了空载磁通密度分布,分析了永磁体极孤系数、槽口宽度和极槽配合对齿槽转矩的影响,通过优化,在永磁体极孤系数取0.85、槽口宽度取5 mm、极槽配合取18槽16极时,得到了最小的齿槽转矩30.64 N·m,这将有利于降低转矩波动,从而减小电机的振动和噪声,提高系统的控制精度和品质.在电机负载状态下,分析了不同电流激励源和内功率因数角下的电磁转矩波形:在恒转矩区,当相电流为550 A、内功率因数角为22°、额定转速为1 600 r/min时的电磁转矩为3.115 kN ·m;在恒功率调速区,当相电流为550 A、内功率因数角为41°、转速为2 000 r/min时,电磁转矩为2.577 kN·m;在过载工作区,当相电流为1 140 A、内功率因数角为47°、额定转速为1 600 r/min时,电磁转矩为4.756 kN·m,电机达到1.5倍过载.与同体积的其他电机相比,该电机的电磁转矩密度有显著提高,内功率因数角调整裕度也较大,能满足过载能力要求.此外,结合电机空载和负载求得的参数,绘制了盘式电机矢量图,求得同步电感值为0.31 mH.
침대응용우석유찬정평태적510 kW반식교류영자동보전궤진행료건모,병분별종공재、부재、전감각도진행료삼유전자장방진.건모중고필료모형적대칭성화주기성,장정체모형간화성1/4모형,종이현저감소료방진적계산량.재전궤공재상태하,득도료공재자통밀도분포,분석료영자체겁고계수、조구관도화겁조배합대치조전구적영향,통과우화,재영자체겁고계수취0.85、조구관도취5 mm、겁조배합취18조16겁시,득도료최소적치조전구30.64 N·m,저장유리우강저전구파동,종이감소전궤적진동화조성,제고계통적공제정도화품질.재전궤부재상태하,분석료불동전류격려원화내공솔인수각하적전자전구파형:재항전구구,당상전류위550 A、내공솔인수각위22°、액정전속위1 600 r/min시적전자전구위3.115 kN ·m;재항공솔조속구,당상전류위550 A、내공솔인수각위41°、전속위2 000 r/min시,전자전구위2.577 kN·m;재과재공작구,당상전류위1 140 A、내공솔인수각위47°、액정전속위1 600 r/min시,전자전구위4.756 kN·m,전궤체도1.5배과재.여동체적적기타전궤상비,해전궤적전자전구밀도유현저제고,내공솔인수각조정유도야교대,능만족과재능력요구.차외,결합전궤공재화부재구득적삼수,회제료반식전궤시량도,구득동보전감치위0.31 mH.