单相自起动永磁同步电动机综述.pdf

单相 自起动永磁同步电动机综述 山东大学电气工程学院 (25OO61) 付大金 杨玉波 王秀和 摘要 单相 自起动永磁同步电动机 由单相 电源 供 电，具有自起动能力和很高的运行效率，在家 电行业有广阔的应用前景 。本文对单相 自起动 定子轭 永磁同步电动机的结构 、原理和研究现状进行 定子 了综述 。 磁路 叙词 永磁同步电动机 单相 自起动 1 前言 单相异步电动机因其结构简单 、工作可靠、 寿命长、成本低 、保养维护简便等而在家用电器 中广泛应用，但其气隙磁场中有较高含量的负序 图 I U型铁心单相水磁同步 电动机剖面图 磁场，效率较低。 2．2研究现状和存在的问题 随着高性能永磁材料的发展，用永磁体替代 文献 【】 】对该类电机的稳态性能进行了 电励磁，可以简化电机结构、实现无刷化、缩小 分析和研究，分析表明：此类电机可直接起动， 体积、提高效率 。目前三相永磁同步电动机已经 在家 电行业有广阔的应用前景 ，经过合理设 在工业生产使用，并有明显的节能效果 。为对单 计，其效率比同规格的异步电动机提高5～6个 相供电的永磁电机研究现状有清晰的认识，本文 百分点 。 对单相 自起动永磁同步电动机原理、研究现状等 由于转子永磁体的存在以及电路和磁路的不 进行综述。 对称性，采用不对称运行分析方法所建立的数学 2 U型定子铁心圆形转子单相永磁 模型复杂，解析计算非常困难，目前主要采用有 同步电动机 限元法进行分析 。另外，由于永磁体的存在也使 得其性能分析更为困难，尤其是起动远比一般单 2．1结构和工作原理 相异步电动机复杂。 u型定子铁心圆形转子单相永磁同步电动机 如图2所示，电机采用均匀气隙，永磁体在 的示意图如图l所示 。定子铁心为U型，集中绕 图2所示位置 。定子绕组通电严生的磁场 ，轴线与 组接单相电源 ；转子为永磁转子 ；有均匀气隙和 磁极中心线重合。由于瞬态转矩与定子产生的B。、 不均匀气隙两类 。 永磁体产生的B 及空间角13(永磁体轴线与定子 当绕组通单相 电流时，定子线圈产生脉振磁 绕组轴线的夹角)成正比可知：此时13=o。，起动 场，可以分解成正、反向的2个旋转磁场，因而稳 转矩为0，无法起动；当13=18o。时，起动转矩仍 态时电动机可以顺时针旋转或逆时针旋转，但气 为0。因此气隙均匀的电机无法起动。 隙均匀时无自起动能力，可采用不均匀气隙实现 为解决这一问题，文献 【】中引入不均匀气隙， 自起动 。 如图3所示 。 ． 34．