湖南工业大学电气与信息工程学院 罗仔翼

湖南工业大学电气与信息工程学院 电传动控制与智能装备湖南省重点实验室 曾进辉

湖南工业大学电气与信息工程学院 阳文闯

0 引言

写极永磁同步电机是一种新型永磁同步电机，是基于感应电机和同步电机的混合设计，具有启动电流低、功率因数高、启动转矩大、惯量大和瞬时重复启动强等能力，且有运行电压范围宽、允许以低同步转速运行等优点[1]。

图1 写极电机结构

图2 写极电机转矩特性

电机结构如图1所示。定子主绕组类似常规电机的主绕组。定子绕组上有由集中励磁绕组构成的励磁磁极。转子表面有转子磁层，在电机运行状态下，转子磁层被励磁磁极磁化，“写”成需要的磁极数。转子磁层下有高电阻笼型绕组，在电机启动时，转子磁层产生磁滞转矩，鼠笼绕组导条感生出感应电流，在定子旋转磁场的作用下产生异步转矩。当磁滞转矩与异步转矩共同作用将转子加速到约80%的同步速时，励磁绕组通电，在转子磁层上写下磁极。产生的同步转矩将转子牵入同步后，随后励磁磁极断开，转子磁极与定子旋转磁场共同作用，写极电机以同步状态运行，转矩特性如图2所示。

1 单相写极永磁同步电机数学模型

由于单相写极电机定子中的主绕组和启动绕组的存在，以及相应电流的不对称,使得单相写极电动机不对称。因此用于传统三相电机的方法不能用于单相写极电机。在本文中，通过考虑单相写极电机的混合特性，提出了一个适用于瞬态和稳态的动态模型。……