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永磁无刷单相电机具有自起动迅速、运动平稳、
编辑:admin 来源:未知 点击: 发布日期: 2021-01-23 10:51
信息摘要:
随着高性能永磁资料、电力电子技术的飞速开展,永磁无刷电机以牢靠性高、寿命长、效率高等优点逐步取代传统有刷直流电机[1],在数控、伺服控制等范畴得到普遍的应用。其中,永磁无...
随着高性能永磁资料、电力电子技术的飞速开展,永磁无刷电机以牢靠性高、寿命长、效率高等优点逐步取代传统有刷直流电机[1],在数控、伺服控制等范畴得到普遍的应用。其中,永磁无刷单相电机效率虽低于永磁无刷三相电机,但其以体积小、构造简单的优点,普遍应用于冰箱、空调等各种高性能、低本钱的家用电器风机中[2-5]。
由于万和电机永磁无刷单相电机定子上只要一相绕组,使得它与普通的单相异步电动机一样,不能产生起动转矩,即不具备自起动才能[6]。为了完成永磁无刷单相电机的自起动,一种办法是采用在电机中参加起动绕组与串入电容裂相起动的办法,国外研讨者Rahman等人[7]对电容起动单相内置永磁无刷电机作出了综述,并应用有限元法对其停止数值计算,得出电容起动单相内置永磁无刷电机效率要高于同体积单相异步电机的结论;而Milter等[8]则应用对称重量法与dq合成法,对一台冰箱紧缩机用电容起动主副双绕组永磁无刷单相电机停止了数值计算,提出了一种计算该电机性能的数值办法,但电容起动主副双绕组构造使计算变得艰难。另一种办法是结构特殊构造的电机,CHENY等人[9]设计了一种永磁单相磁阻电机,其构造与开关磁阻电机类似,并应用有限元法证明了其具有起动才能,但转动方向无法肯定,需依托外部控制系统;山东理工大学边敦新等人[10]提出了一种新型双凸极单相永磁电动机构造并引见了其工作原理与参数计算,该电机能够牢靠自起动并能双方向转动,且铜耗低效率高。但这些措施都使电机构造变得更为复杂,并大大降低了电机系统运转的牢靠性,使其在空调等家用电器中的推行应用遭到限制。此外,研讨发现永磁无刷单相电机驱动系统的控制办法决议了电机的工作性能,国外研讨者讨论了永磁无刷单相电机的无传感器控制办法[11],提出了一种混合I-f起动和无位置传感控制办法,其具有较高的工作效率;国内湖南理工学院荣军等人[12]引见了5种PWM调制方式对永磁无刷直流电机调速性能的影响,经过理论剖析和实考证实了选择合理的调制方式对电机的平稳运转有十分重要的意义。
但这些控制办法都较为复杂,加大了单相永磁无刷电机调速系统的本钱,不契合空调等家用电器希翼价钱低廉的请求。因而研讨合适于家用电器风机的构造简单、牢靠性高、价钱低廉和效率高,且具有自起动才能的永磁无刷单相电机及其控制系统,具有重要的工程应用价值。本研讨提出一种具有自起动才能的永磁无刷单相电机的新拓扑构造,该电机采用定、转子间气隙不对称、不平均构造,使得电机的d、q轴磁路不对称,从而保证电机起动时能产生起动转矩。并应用MaxwellApp,树立该电机的场路耦合有限元仿真模型,对该电机及其控制系统停止仿真剖析,搭建该电机及采用基于V/f控制的带位置传感器的变频控制系统的实验平台,对样机系统的各种运转状态停止实验测试,并将实验结果与有限元仿真结果停止比照剖析。

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