同步电机电枢反应的电磁场分析报告.docVIP

可编辑版 Word完美格式 同步电机电枢反应的电磁场分析 张帆1利用Maxwell 电磁场数值计算软件，建立两极同步电机的二维模型。 (1)建立模型 （2）设定材料属性 （3）设定边界条件 2写出三相对称电流的表达式。根据所建立的模型中的定转子相对位置情况，计算出在交轴电流，去磁直轴电流，助磁直轴电流三种情况下，在所建模型中每相电流的数值。 三相对称电流的表达式： Iaa’=Imcos(wt) Ibb’=Imcos(wt-120) Icc’=Imcos(wt-240) IA（A） IB（A） IC（A） 交轴 200 -100 -100 直轴去磁 0 173.2 -173.2 直轴助磁 0 -173.2 173.2 2单独给转子绕组通电流进行电磁场计算，画出空载时磁力线分布图和气隙磁场的磁密分布波形; 空载时磁力线分布 气隙磁场的磁密分布波形 3单独定子绕组通交轴电流，画出电枢磁场的分布。同时给转子绕组通电流，观察交轴电枢反应时磁场的扭斜情况，画出磁力线分布图和气隙磁密的分布波形； 单独定子绕组通交轴电流，电枢磁场 同时给转子绕组通电流，电枢磁场 交轴电枢反应气隙磁密的分布波形 4单独定子绕组通去磁直轴电流，画出电枢磁场的分布。同时给转子通电流，画出磁场的分布，观察直轴电枢反应时磁场是否减小，画出磁力线分布图和气隙磁密的分布波形； 单独定子绕组通去磁直轴电流，电枢磁场的分布 同时给转子通电流，电枢磁场的分布 同时给转子通电流，气隙磁密 5单独定子绕组通助磁直轴电流，画出电枢磁场的分布。同时给转子绕组电流，画出电枢磁场的分布，观察直轴电枢反应时磁场的变化，画出磁力线分布图和气隙磁密的分布波形； 单独定子绕组通助磁直轴电流，电枢磁场的分布 同时给转子绕组电流，电枢磁场的分布 同时给转子绕组电流，气隙磁密 6比较上述几种情况下的磁力线分布和气隙磁密分布波形，对照电枢电流情况总结同步电机电枢反应规律。 电枢磁势的存在，将使气隙磁场的大小和位置发生变化，我们把这一现象称为电枢反应。电枢反应会对电机性能产生重大影响。 a.当发生交轴电枢反应时，内功率因数角Ψ=0° 此时负载为纯电阻，通过比较气隙磁密波形，发现波形有畸变 b.当发生直轴去磁电枢反应时，内功率因数角Ψ=90° 负载为电抗，气隙磁密波形幅值下降 c.当发生去轴助磁电枢反应时，内功率因数角Ψ=-90° 负载为感性原件，气隙磁密波形幅值增大 总结得出以下表格 夹角 电枢反应性质 对电机的影响 Ψ= 负载性质 Ψ=00 Ψ+900 交轴 波形畸变 R Ψ=900 Ψ+900 直、去 削弱 L Ψ=-900 Ψ+900 直、助 增强 C 00Ψ900 Ψ+900 交、直去 削弱 R、L -900Ψ00 Ψ+900 交、直助 增强 R、C 7根据上述结果，分析当发电机负载为阻感性负载时，电枢反应情况.并自己设定电枢电流数值，计算此种情况下的气隙合成磁场分布，画出磁力线图，气隙磁密分布图，比较计算结果与理论分析结果是否相符。 当发电机负载为阻感性负载时，分析可知气隙磁密波形会增强，此时功率因数角选择应在-900Ψ00 选择Ψ=-600 进行仿真。 此时Iaa’=Imcos(wt)=-100A；Ibb’=Imcos(wt-120)=200A；Icc’=Imcos(wt-240)=-100A 电枢及气隙磁场分布 电枢反应磁场扭斜情况与理论分析结果相同 气隙磁密分布 8谈谈本次研究性训练的收获。 通过此次试验，我学习了ansoft软件的使用，对将来的学习工作打下了基础。通过和同学的不断交流沟通解决了不少学习过程中的问题，也深刻的理解了同步电机电枢反应产生的原因和影响，获益匪浅。