大功率多單元永磁同步電機的無機械負荷測試方法研究

《大功率多單元永磁同步電機的無機械負荷測試方法研究》是依託哈爾濱工業大學，由鄒繼斌擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：大功率多單元永磁同步電機的無機械負荷測試方法研究
• 依託單位：哈爾濱工業大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：鄒繼斌

項目摘要

大功率永磁同步電機的傳統測試方法存在著測試項目不全、測試系統複雜、測試成本過高、不宜進行耐久性考核等問題，嚴重地制約了大功率永磁同步電機的研究和產品水平的提高。本項目以多單元永磁同步電機為對象，利用多支路電機系統的特點，提出無機械負荷測試方法。測試中部分單元運行於電動機狀態，部分單元運行於發電機狀態，控制發電機負載復現電機實際負載運行時的電磁負荷、功率平衡、電壓平衡關係，通過計算與測試結果的對比，還原電機的運行特性。本項目針對電機的特殊運行狀態主要研究無機械負荷測試時電機的物理場計算及特性分析、電機運行特性的還原及等效評估方法、無機械負荷測試的控制策略、波動轉矩的無機械負荷測試與評估方法、無機械負荷測試時電機振動與噪音的分析等問題。該方法可以推廣用於多相永磁同步電機的測試。通過本項目的研究，形成多單元永磁同步電機無機械負荷測試與評估的理論與技術體系，為大功率永磁同步電機的測試提供新的途徑。

結題摘要

大功率永磁同步電機的傳統測試方法存在著測試項目不全、測試系統複雜、測試成本過高、不宜進行耐久性考核等問題，嚴重地制約了大功率永磁同步電機的研究和產品水平的提高。本課題以多單元永磁同步電機為對象，利用多單元電機系統的特點，對多單元永磁同步電機的繞組電感、電機損耗及溫升、機械特性、轉矩波動、噪聲等重要測試項目進行了研究。 提出了多單元永磁同步電機電感的無機械負荷測試方法，在考慮磁路飽和對電感參數的影響下可以測試出電機的交直軸電感以及繞組自感和繞組間互感。在測試過程中，被測試單元電機中通入帶有直流偏置的交流信號，而非測試單元則通入直流電流來調節和固定電機轉子的位置。 提出了多單元永磁同步電機損耗及溫升的無機械負荷測試方法，通過調節電機處於無機械負荷運行狀態下的交直軸電流，使電機處於無機械負荷運行狀態下的磁路飽和程度與電機正常負載時相同，進而通過測試電機無機械負荷運行狀態下的損耗及溫升來間接測試出電機的損耗及溫升。 提出了多單元永磁同步電機機械特性的無機械負荷測試方法，在得到電感參數、電機損耗以及相關電壓電流參數的結果上，通過推導無機械負荷狀態下的轉矩方程，可以得到電機的機械特性。 提出了多單元永磁同步電機轉矩波動的無機械負荷測試方法，在得到電感參數、電機轉矩方程以及相關電壓電流參數的結果上，利用在電機無機械負荷運行狀態下測試得到的轉矩波動減去其附加轉矩波動而間接得到電機的轉矩波動。 提出了多單元永磁同步電機噪聲的無機械負荷測試方法，在得到電感參數、電機噪聲的計算聲功率方程以及相關電壓電流參數的結果上，通過調節電機處於無機械負荷運行狀態下的交直軸電流，使電機處於無機械負荷運行狀態下的聲功率與電機正常負載相同，進而通過測試電機無機械負荷運行狀態下的噪聲來間接測試出電機的噪聲。 通過本課題的研究，形成了多單元永磁同步電機無機械負荷測試的理論與技術體系，為大功率永磁同步電機的測試提供新的途徑。