[摘 要] 通過對混合式轉子磁路的分析，介紹了磁路中近似得到計算極弧系數以及空載漏磁系數的方法。根據此方法對一臺15kW的異步起動永磁同步電動機進行了實例計算，并用有限元法進行了校正。通過與三相異步電動機數據進行對比，證明了異步起動永磁同步電動機的應用優勢。
[關鍵字] 異步起動永磁同步電動機 有限元 空載漏磁系數
Research on Line - Start PMSM of Oil Field Pumping Unit
Yang Yongqing1，Libin2
（1 Shenyang Brilliant Elevator Co.,Ltd ; 2 Shenyang Machine Tools Co.,Ltd.）
[Abstract] Based on the mixed rotor magnetic circuit analysis, introduces the approximate calculation of magnetic circuit of pole arc coefficient, leakage coefficient method. According to this method on a 15kW asynchronous starting permanent magnet synchronous motor were presented, and the finite element method is used for the correction of. With the three-phase asynchronous motor data for comparative, proved the line-start permanent magnet synchronous motor application advantage.
[Keyword] Asynchronous starting PM synchronous motor ; Finite element ;Leakage coefficient
0 、引言
近幾年國家提倡建立節約型社會，而異步起動永磁同步電動機定位于高效、高功率因數、優良的起動品質因數，不僅滿足了節約低碳的要求，而且為企業的生存和發展，提供了一個高附加值的電機新產品。
異步起動永磁同步電動機是具有自起動能力的永磁同步電動機，兼有感應電動機和電勵磁同步電動機的特點，結構簡單緊湊、能量密度顯著提高。隨著永磁材料性能的不斷提高和對節能的迫切需求，異步起動永磁同步電動機在數控油田抽油機上有廣闊的應用前景。
1 、異步起動永磁同步電動機的結構
采用內置式磁鋼轉子結構，永磁體位于轉子內部，永磁體表面可以放置鑄鋁或銅條籠，起阻尼或起動作用，動穩態性能良好，廣泛應用于高性能異步起動永磁電動機。
內置式轉子磁路結構又可分為徑向式、切向式和混合式三種[1]。
混合式結構具有徑向式漏磁系數小和切向式每極磁通大的優點（見圖1-1）。
圖1-1 內置式混合式轉子磁路結構
1-轉子鐵芯 2-永磁體 3-轉子導條
2 氣隙磁場的有關系數：
2.1 計算極弧系數
在永磁同步電動機中。忽略齒槽影響空載氣隙磁密波形可以近似為矩形波（見圖2-1），對其進行傅里葉分解得到圖中虛線所示的基波磁密，其幅值為
圖2-1 空載氣隙磁場近似波形
2.3 空載漏磁系數
2.3.1 極間磁場的數學模型
為簡化計算做如下假設[2]
（1） 電機沿軸向磁場分布不變，可做二維分析；
（2） 電機的鐵芯磁導率各向同；一組磁體近似徑向充磁；
（3） 電機磁場僅存內部外部磁矢量磁位為零
（4） 電機磁場沿圓周方向周期性分布，取一對極范圍為求解區域
2.3.2 轉子內部漏磁系數路算法
3 樣機參數
4實驗測試
4.1額定負載起動轉矩測試
4.2額定負載起動電流測試
4.3 轉速測試
4 結論：
針對異步起動永磁同步電動機內置式混合轉子磁路的結構特點，利用近似路算以及二維電磁場有限元法相結合的方法，設計了一臺15kW樣機。通過與實驗數據對比，得出各項參數接近實驗數據，具備一定的實際參考價值。
（文自：沈陽博林特電梯股份有限公司 沈陽機床股份有限責任公司）
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