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复合型转子屏蔽电机运行特性控制

复合型转子屏蔽电机运行特性控制 2012年09月24日 来源： 1多回路法计算模型 复合型转子屏蔽电机在二维似稳时谐场中，可采用定子和转子多回路有限元模型，其绕组直线段部分均采用有限无数值计算，而端部电阻和电感则采用解析公式法计算后直接代人多回路模型，用基尔霍夫定律直接求解电网络各节点数据。 定子激励源直接给定的是三相星接电压源，故定子绕组两端相电压方程自然满足，省去了原先需给定电密求解反电势、再循环迭代满足端电压的步骤，在计算最上有所减少。 2时谐场屏蔽电机计算结果 屏蔽电机中的易损部件为定转子屏蔽套和石墨滑动轴承，其中屏蔽套的工艺复杂，极易损坏。为了提高大型屏蔽电机的兀故障率，增强屏蔽套的结构强度，降低工艺难度，特将以往的冲片结构转子改为实心结构复合转子。一体的转子设计不但提高了转子本身的结构强度和可靠性，也降低了转子屏蔽套的故障率，因此复合转子屏蔽电机越来越引起了广泛的重视。 复合型转子屏蔽电机是在冲片结构屏蔽电机的基础之上研制的，将原来的转子闭口槽改为开口槽，而定子开口槽改为闭口槽，尽量做到保持修改前后的气隙磁密基本不变。 2．1负载工况气隙谐波计算 针对复合型转子工作气隙较大，且转子采用实心结构和矩形鼠笼导条绕组，通过理论分析可知，该电机谐波较为半富，有必要对其进行单独计算。 (1)复合转子屏蔽电机2极负载工况 对额定负载时的气隙中心线处径向磁密进行了傅里叶变换，得到各阶次下的磁密谐波分。 (1)复合转子屏蔽电机2极工况 屏蔽电机关心的主要工况有起动、最大转矩点、额定负载点、空载四种工况。下面仅针对起动和额定工况这两部分进行说明。 对比普通鼠笼感应电机可看出，磁力线不仅链过鼠笼绕组，也链过实心转子部分。除了鼠笼转子内的涡流产生电磁转矩外，实心转子铁心自身也会产生电磁转矩，两者叠加后共同作用在负载端合成电磁转矩。所以实心转子电机的起动转矩要略高于冲片结构电机，这也是实心转子电机的共同特点之一。 在额定工作点处，实心转子部分内的磁密不再像普通鼠笼电机那样分为几个大极，而是很有特色的呈马鞍状分布。。 在2极额定负载时转子实心部分的涡流损耗还是相对较大，同时转子轭部的磁密分布较为集中。在计算转子铁心损耗的同时，忽略了磁滞损耗仅考虑占绝对最较大的涡流损耗。除了前文提到的水磨损耗比重较大外，复合转子屏蔽电机还有一个特点就是因定转子上采用了高强度不锈钢屏蔽套，而在旋转磁场中会在这两层屏蔽套上产生感应涡流，从而造成涡流损耗。屏蔽套的损耗计算一直是屏蔽电机的一个重点，也是难点，屏蔽电机因其工作气隙较大，所以工作电流也较大，效率相对同功率等级的感应电机要低很多，而屏蔽套损耗义使效率进一步降低，屏蔽套损耗计算的准确度关系到电机性能指标的准确性。此外，通常认为在两侧屏蔽套等厚度的情况下，转子屏蔽套涡流损耗是定子屏蔽损耗的1 0％，而通过计算可以看出，在样机2极工作时定转子屏蔽套涡流损耗根本不在一个数量级上，以往的工程经验会带来一定程度的偏差。 (2)复合转子屏蔽电机6极工况 因复合转子屏蔽电机样机的6极工况是一个辅助工况，其性能指标无法与2极相匹敌。

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