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凸极同步电动机异步起动过程仿真及试验研究

铎良  
【摘要】: 凸极同步电动机采用异步起动,起动转矩大、附属设备少、操作简单,在现代工矿企业中有很好地应用前景。 本文论述了凸极同步电动机的基本运行原理,在分析了凸极同步电动机定、转子绕组及阻尼绕组的电磁关系的基础上,研究了凸极同步电动机异步起动的过渡过程,提出了一种新型的凸极同步电动机异步起动过程中励磁绕组控制方法和线路。通过分析d-q轴系下的凸极同步电动机状态方程,建立了凸极同步电动机异步起动过渡过程的数学模型。利用MATLAB仿真软件建立凸极同步电动机异步起动仿真模型,通过仿真曲线分析、研究,证明本文提出的新型励磁绕组控制方法的正确性,并通过分析传统投励方法的缺陷,提出了"定子电量法"实现凸极同步电动机最佳顺极性投励的方法。 本文利用单片机(AVR系列AT90S8535)和晶闸管(SCR)硬件实现了本文提出的励磁绕组控制方法和最佳顺极性投励。通过在一台2kW、4极凸极同步电动机上进行异步起动试验和分析试验过程中的励磁绕组电流和定子绕组电流的波形,证明了本文提出的励磁控制线路的正确性和可行性,较好地解决了凸极同步电动机起动难的问题,同时改善了电机的起动性能。 本文所作的研究工作,对凸极同步电动机异步起动的起动性能有所改善和励磁绕组的控制设计方面的研究有一定的指导意义。


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