异步电机起动电磁仿真分析
2021-06-01吴尧辉
电子科技 2021年6期
关键词:模型
方 鑫,吴尧辉,宋 贺
(1.河南理工大学 电气工程与自动化学院,河南 焦作 45400;2.直驱电梯-河南省工程技术中心,河南 焦作 45400)
异步电机具有效率高、结构简单、运行可靠、价格低廉等特点,在工业中主要用作电动机拖动各类生产机械[1]。在专业的生产运作中,电机的起动性能满足对应的要求,对设备运行的安全性、稳定性以及电网都有正面的影响。因此,有必要对电机不同起动方式下的起动性能进行研究。
电机的起动方式包括:直接起动、降压起动、变频起动等[2]。这几种起动方式各有优缺点:直接起动操作简单但冲击电流过大;降压起动的电机起动电流小但起动转矩小;变频起动性能良好但设备价格较高[3]。文献[4~6]基于有限元法建立电磁模型仿真计算电机在直接起动控制下的起动性能,通过实验测试了起动时间、起动电流和电磁转矩。文献[7]考虑潜油电机在起动过程中轭部饱和问题,总结出用磁化曲线计及饱和效应的计算方法,精确计算了潜油电机的起动性能。文献[8]针对静态模型不能反映电机端部漏抗、电阻及铁芯饱和特性,用非线性瞬态场数值计算了异步电机起动电流。总的来看,相比于数值计算,有限元法考虑的因素更加全面,计算精度也更高。考虑到用三维模型[9-11]仿真虽贴合实际、精度高,但建模复杂、工作量大、耗时长,而二维模型[12-14]建模简单、仿真计算快,还能保持准确度,本文采用二维有限元法仿真分析了小型三相异步电机在直接起动、Y-△降压起动、恒频压比起动方式控制下的起动特性。……
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