永磁直线同步电动机暂态数学模型研究

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作者所研究的永磁直线同步电动机(PMLSM)是一种新型节能电机。它具有推力强度大、损耗低、时间常数小、响应快、控制比较容易等一系列优点,在工业中得到广泛应用。关于PMLSM稳态性能研究的文章较多,但对其暂态过程的研究很少。本文在合理假设的基础上,以永磁直线同步电动机驱动的运输系统为研究对象对其暂态过程进行了研究。采用电机的绕组函数理论对PMLSM的初级绕组进行了傅立叶分析,导出了PMLSM三相绕组函数;通过分析电机暂态过程中的磁力线形状,提出了机械气隙区域内的气隙导磁系数表达式及由初级开槽、次级永磁体与隔磁块磁导率不同调制而成的初次级复合气隙导磁系数表达式,由此得到电机总的瞬时气隙导磁系数和瞬时电感系数表达式;由线电压方程和电机运动方程,建立了PMLSM的暂态数学模型。采用MATLAB的SIMULINK工具对其建模,并对电机的起动过程进行了仿真。仿真曲线与实验曲线相符。该模型较好地考虑了开槽效应、电感参数随电机动子位移及初始位置的变化、绕组不对称及边端效应等因素。
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