[發(fā)明專(zhuān)利]基于環(huán)境溫度變化的礦用永磁同步電機(jī)起動(dòng)特性?xún)?yōu)良檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010087393.X
• 申請(qǐng)日: 2020-02-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111146982A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王亮;蘇國(guó)用;王鑫泉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02P6/20
• 分類(lèi)號(hào): H02P6/20;H02P27/04;H02P25/024;H02P29/60;G01R31/34
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• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于環(huán)境溫度變化的礦用永磁同步電機(jī)起動(dòng)特性?xún)?yōu)良檢測(cè)方法，其特征在于：該方法研究系統(tǒng)由永磁同步電機(jī)、溫度控制器、扭矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x、變頻器、三相電流測(cè)量?jī)x以及礦用對(duì)象等主要器件組成，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)向該系統(tǒng)通電，調(diào)節(jié)系統(tǒng)各個(gè)部分的功能，溫度控制器控制永磁同步電機(jī)所處的環(huán)境溫度，變頻器調(diào)節(jié)永磁電機(jī)的頻率，扭矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x檢測(cè)永磁同步電機(jī)在不同環(huán)境溫度下的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，三相電流測(cè)量?jī)x測(cè)量永磁同步電機(jī)的三相電流數(shù)據(jù)，礦用對(duì)象為永磁同步電機(jī)運(yùn)行過(guò)程所受到的負(fù)載。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于環(huán)境溫度變化的礦用永磁同步電機(jī)起動(dòng)特性?xún)?yōu)良檢測(cè)方法，其特征在于：該方法通過(guò)調(diào)節(jié)溫度控制器，控制住永磁同步電機(jī)的所處環(huán)境溫度，變頻器調(diào)節(jié)永磁電機(jī)的頻率，使其能夠正常運(yùn)行，扭矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，三相電流測(cè)量?jī)x對(duì)永磁同步電機(jī)所處的環(huán)境溫度進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，之后將所測(cè)的相應(yīng)環(huán)境溫度下的數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)分析程序中，進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比判定，確定在什么環(huán)境溫度下永磁同步電機(jī)的起動(dòng)特性更優(yōu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于環(huán)境溫度變化的礦用永磁同步電機(jī)起動(dòng)特性?xún)?yōu)良檢測(cè)方法，其特征在于：所述溫度控制器專(zhuān)門(mén)針對(duì)永磁同步電機(jī)調(diào)節(jié)溫度所用的控制器，在控制器的控制下對(duì)溫度控制器進(jìn)行控制，永磁同步電機(jī)處于該溫度控制器控制范圍之內(nèi)，通過(guò)設(shè)置溫度控制器處于某一溫度，并進(jìn)行維持，以此對(duì)溫度控制器設(shè)置0℃，15℃，20℃，25℃，30℃，35℃，70℃，并進(jìn)行維持，確保永磁同步電機(jī)處于設(shè)定環(huán)境溫度環(huán)境中。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于環(huán)境溫度變化的礦用永磁同步電機(jī)起動(dòng)特性?xún)?yōu)良檢測(cè)方法，其特征在于：所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，三相電流測(cè)量?jī)x是測(cè)量在某一環(huán)境溫度下永磁同步電機(jī)運(yùn)行時(shí)的性能數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于環(huán)境溫度變化的礦用永磁同步電機(jī)起動(dòng)特性?xún)?yōu)良檢測(cè)方法，其特征在于：溫度影響永磁和定子電阻的性能，具體表現(xiàn)為：

R_s＝R₂₀+KR₂₀(t-20)

其中B_r20、H_c20為20℃時(shí)的剩磁密度大小和矯頑力大小，α_Br和β_Hr分別為剩磁密度和矯頑力溫度系數(shù)，R₂₀為20℃時(shí)的定子電阻阻值，K為定子電阻的溫度系數(shù)，t為溫度(℃),B_r、H_c、R_s分別為任意溫度下的剩磁密度、矯頑力以及定子電阻阻值；由于環(huán)境溫度對(duì)永磁體的剩磁密度和矯頑力具有一定的影響，因此對(duì)最大轉(zhuǎn)矩為：

其中T_cmax為起動(dòng)過(guò)程最大轉(zhuǎn)矩，m為相數(shù)，p為極對(duì)數(shù)，r₁為每相電樞繞組的直流電阻值，Ω；X′₂為漏電抗的折算值,Ω，f代表永磁電機(jī)的頻率，Hz；X₁為定子繞組的每相漏磁電抗,Ω；其中的c₁＝1+X₁/X_m；對(duì)輸入三相電流進(jìn)行park轉(zhuǎn)換和Clark轉(zhuǎn)換，獲得輸出的三相電流數(shù)據(jù)，

Park轉(zhuǎn)換：

Clark轉(zhuǎn)換：

綜合永磁同步電機(jī)的起動(dòng)效率為：

P₁＝P₂+P_fw+P_s+P_Fe+P_cu

其中η為永磁同步電機(jī)效率，P₁、P₂輸入功率和輸出功率，P_fw、P_s、P_Fe、P_cu分別為機(jī)械損耗、散損、鐵損以及銅損，單位均為Kw。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于環(huán)境溫度變化的礦用永磁同步電機(jī)起動(dòng)特性?xún)?yōu)良檢測(cè)方法，其特征在于：對(duì)于不同環(huán)境溫度影響下，礦用永磁同步電機(jī)的效率高于80％即為起動(dòng)性能優(yōu)，礦用永磁同步電機(jī)效率低于60％即為起動(dòng)性能差；起動(dòng)過(guò)程最大轉(zhuǎn)矩越大性能越優(yōu)，起動(dòng)過(guò)程電流越小性能越優(yōu)。