永磁同步牵引电机反电势问题的研究.pdf

第六届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集 永磁同步牵引电机反电势问题的研究 崔玲 林科振 胡太元 袁倩 (北京交通大学电气工程学院 北京 100044) 摘要：永磁同步电机因其效率高、调速范围宽等优势而在轨道交通应用得到日益广泛的应用。 本文介绍永磁电机在轨道交通方面的应用情况，应用于列车上需要解决的问题，并特别对高反电 势问题，进行了详细的说明。针对反电势问题，分析了目前相应的两种解决方法。最后从反电势 对电机性能影响的角度，说明了不同反电势大小的永磁同步电机在轨道交通上的适用场合。 关键词：永磁同步电机 轨道交通 反电势 惰行 电机性能 接触器 弱磁 体转子旋转磁场仍然会在定子绕组中感应出电动势， 1 永磁同步电机在轨道交通领域的应用 这个电动势就是我们所说的反电势。 轨道交通上应用的牵引电机，已由最初的直流电 其计算公式如下： 机逐渐过渡到现在普遍应用的交流异步电机。近年来， E n  (1) 0 p m f 随着永磁材料的发展，永磁同步电机在众多领域中得 上式中，E 、n 、 、 分别为电机反电势、 0 p m f 到广泛应用[1] 。因为不需要转子励磁，相比于异步电 极对数、机械角速度、转子磁链。反电势与电机转子 机来说，永磁电机重量更轻、体积更小、效率更高， 磁链、机械角速度成正比。因而与永磁电机反电势直 且可以实现直接驱动与全封闭结构。 接相关的，就是转子磁链。在下面的讨论中，都通过 自上个世纪80 年代以来，日本、欧洲等就开始了 分析永磁体转子磁链的影响，来反应永磁电机反电势 永磁同步电机在轨道交通中的应用研究。2007 年4 月， 的影响。 法国阿尔斯通公司的AGV 列车曾创下574.8 km/h 的 U 世界最高速，其中部分牵引电机即为功率等级 I GBT E1 U 1000kW 的永磁同步电机。我国在这方面的研究起步 lim f 1 E2 U dc f 2 E 较晚，但是近两年来已有所突破。中国南车、中国北 3 车等单位已经开始永磁同步电机在城市轨道交通列 f 3 V 车、高速列车、燃料电池列车等方面的应用，并研制 max [2][3] 出部分样车 。