永磁同步電機之永磁電機測試技術

    各種水磁電機的技術險能指標大部分與傳統(tǒng)電勵磁電機相同，可以沿用有關電勵磁電機國家標準規(guī)定的試驗方法和試驗要求。但是，水磁電機的試驗內(nèi)容和測試技術有其特殊性，表現(xiàn)在：

1）永磁電機制成后，其磁場難以調(diào)節(jié)，因此，需要調(diào)節(jié)磁場或在去磁狀態(tài)F測試的試驗方法就無法應用。例如：難以用常規(guī)試驗方法求取空載特隆曲線以分離鐵耗和機械耗；在帶磁情況下難以用轉(zhuǎn)差法測量水磁同步電機的電抗參數(shù)。

2）水磁電機可以實現(xiàn)高的技術性能，例如超高轉(zhuǎn)速，特寬調(diào)速范圍，特高的動態(tài)響應速度等，傳統(tǒng)的測試方法和測試儀器難以滿足

3）適用于電機制造廠的測試永磁材料性能，特別是測試其熱穩(wěn)定性的方法和裝置尚需開發(fā)和完善。

4）水磁電機的設計計算程序尚待不斷完善，其中某些系數(shù)及其變化規(guī)律需要通過實驗進行驗證和補充．需要開發(fā)專用的測試方法和儀器．

近年來，微型計算機和電子元器件的迅猛發(fā)展為實現(xiàn)永磁電機的一些特殊試驗要求提供了新的測試手段。但目前還不成熟，尚在研究和開發(fā)中。下面僅就某些試驗所涉及的測試技術加以介紹．限于篇幅，對永磁電機試驗所涉及的常規(guī)試驗方法和要求，本書不再贅述

1永磁同步電機電抗參數(shù)的測試

永磁同步電機的交、直軸電抗參數(shù)（主要是對其穩(wěn)態(tài)和動態(tài)運行性能影響極大。由干永磁同步電機用永磁體勵磁，其交、直軸電抗參數(shù)的測試方法與電勵磁同步電機有很大差別。而且，永磁同步電機中永磁體的形狀和布置多種多樣，轉(zhuǎn)子交、直軸磁路異常復雜，電抗參數(shù)值不僅與磁路飽和程度有關，還出現(xiàn)了交、直軸磁路間的交叉飽和現(xiàn)象，實測參數(shù)時必須考慮這種影響。因此，水磁同步電機電杭參數(shù)的測試比較復雜，本書推薦下列三種測試方法。

1 . 1用直接負栽法測量永磁同步電機穩(wěn)態(tài)飽和參數(shù)

1 .1 . 1試驗原理

永磁同步電機通?？刹捎秒p反應理論來分析其負載運行情況，發(fā)電機和電動機運行時的相量圖如圖llla和b所示。發(fā)電機的功率角6以藝。超前于珍為正，功率因數(shù)角夢以I超前于口為正，內(nèi)功率因數(shù)角滬以E 。超前于I為正；電動機的功率角夕以珍超前于E 。為正，功率因數(shù)角，以亡超前于I為正，內(nèi)功率因數(shù)角滬以I超前于右。為正。當永磁同步電機負載運行時，測取空載勵磁電動勢E 。 、電樞端電壓U 、電流I 、功率因數(shù)角滬和功率角夕等值后，便可求得電樞電流的直軸和交軸分量，則XJ和X，可分別由下式求得：。

當某小于零時，電機處于增磁工作狀態(tài)（直軸電流為正的增磁電流），當必大于零時，電機處于去磁工作狀態(tài)（直袖電流為負的去磁電流）永磁同步電機穩(wěn)態(tài)參數(shù)隨電機運行狀況改變而變化，當電樞電流變化時，X、 X日都有所變化．因此，在測定參數(shù)值時，一定要同時注明電機的工況（交、直軸電流大小或者定子電流和內(nèi)功率因數(shù)角必用直接負載法測試永磁同步電機電抗參數(shù)時，主要困難在于測量功率角。

1 . 1 . 2純電感負載法

作為直接負載法的一個特殊運行方式，純電感負載法可以避免測量功率角，但只能測X ,，適用范圍受到限制。當永磁同步電機作發(fā)電機運行，且定子接三相純電感負載（實驗室里可用感應調(diào)壓器或三相自禍變壓器作近似純電感負載），如忽略定子電阻，永磁同步發(fā)電機的運行相量圖如圖11一所示。由該相量圖可以得到以下關系：。