铁心饱和对正交绕组平面感应电机电磁耦合特性的影响研究

摘要

针对正交绕组平面感应电机中初级铁心饱和造成的两个维度电磁力下降、波动加剧等电磁耦合效应问题，通过三维电磁场仿真计算模型，对比了两套绕组单独与同时通电时，初级铁心磁通密度的大小和分布规律。将安培环路定理分别与电磁场数值计算、磁导率迭代计算相结合，得到计算饱和效应修正系数的半解析法和解析法方法。采用两种方法得到两套绕组的通电电流和转差频率对电机各维度电磁耦合效应的影响。开展样机堵转试验，对所提方法进行验证。研究结果表明：两个维度上的绕组电流越大、转差频率越低，得到的饱和效应修正系数越小，电磁耦合效应越强；一个维度上的电磁力会随着另一维度绕组通电电流的增大而减小，而电磁力的波动则会随之增大；与试验数据相比，半解析法和解析法计算得到的电磁转矩最大误差分别为4.78%、8.56%,验证了所提计算方法的正确性。该研究可为正交绕组平面感应电机的初步设计提供理论指导。

关键词

正交绕组平面感应电机 / 电磁耦合 / 铁心饱和

基金资助

国家自然科学基金资助项目(92266104)