九相感应电机与三相感应电机的性能比较

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1、第28卷第10期机电工程Vol_28No．102011年1O月JournalofMechanical&ElectricalEngineering0ct．2011九相感应电机与三相感应电机的性能比较术李勇，郑琦2，郑瑜(1．金华电业局，浙江金华321000；2．宁波电业局，浙江宁波315200；3．浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027)摘要：与三相电机相比，多相电机具有高可靠性，转矩脉动小，多可控自由度等优点。针对多相电机是否具有这些优势的问题，建立了多相电机的数学模型，从磁动势角度出发，深入分析比较了多相电机与三相电机的性能，并以一台九相电机为研究对象进行了有限元仿

2、真。研究结果表明，多相电机具有较高的可靠性，并能进行非正弦供电，输出转矩提高，转矩脉动减小。关键词：多相电机；磁动势；有限元仿真中图分类号：TM343文献标志码：A文章编号：1001—4551(2011)10—1273—04Performancecomparisonofnine-phaseinductionmotorandthree-phaseinductionmotorLIYong，ZHENGQi，ZHENGYu(1．JinhuaElectricPowerCorporation，Jinhua321000，China；2．NingboElectricPowerCorpor

3、ation，Ningbo315200，China；3．CollegeofElectricalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Comparedwiththethree—phasemotor，multiphasemotorhassmallertorqueripple，higherreliabilityandmulti—controlfreedoms．Aimingatthisproblem，themathematicalmodelofmuhiphasemotorwasestablished

4、．Thecharacteristicsof9-phasemotorand3-phasemotorbyusingtheMMFdistributionwereanalyszed．Acompletefiniteelementanalysiswasincluded．Theresultsindicatethatthenine—phasein—ductionmotorwillhavehigherreliabilityanditcanbesuppledbynon—sinusoidalvoltage．Theoutputtorquewouldincreaseandthetorquerip—

5、plewouldminish．Keywords：multiphasemotor；MMF；finiteelementanalysis(FEA)的幅值减小，脉动的频率增加；②高可靠性J，多相电0引言机的一相或几相定子绕组发生故障对驱动系统起动和运行的影响相对较小；③多相电机具有多个控制自由受电力系统的限制，电机的相数通常不超过三相。度，比如，可利用一台n相逆变器独立控制多台多相电电力电子器件和技术的发展使得多相功率变换器件成机_3J。多相电机已在大功率舰船驱动、汽车驱动等领为可能，从而电机的相数也突破了这一限制。多相电域获得重要应用。机大约在35年前提出，近几年才引起学者的广

6、泛兴本研究从多相电机磁动势的角度出发，深入探讨趣。由于电机功率正比于相数和相电压、电流的乘积，多相绕组的时空谐波与多相坐标变换的内在统一性以多相电机可较好地实现低压器件的大功率传动，适用及多相电机的特点，并对一台九相感应电机和一台三于供电电压受限的场合。它可以通过改造电机结构来相感应电机进行有限元仿真，分析比较其仿真结果，由适应功率开关器件的耐压等级。此验证了多相电机由于其相数增加而具有的优势，为此外，多相电机还具有以下优点j：①转矩脉动收稿日期：201l—O2—28基金项目：国家自然科学基金资助项目(50677060)；浙江省教育厅资助项目(Y200907092)；浙江

7、省科技计划资助项目(2008C01011_2；2008C21163)作者简介：李勇(1983．)，男，浙江金华人，主要从事电力管理方面的工作．E-mail：dayuee@hotmail·corn机电工程第28奄今后多相电机的优化设计和控制策略提供理论和仿真机；②短距分布的正弦绕组电机。依据。C这两种电机都是由完全相同且在空间均匀分布的=九相绕组构成，可看成多相对称系统。文献[4。5]从矩1多相电机的坐标变换与数学模型阵对角化的角度推导了多相对称系统的变换矩阵，从推导过程来看，这两种电机的坐标变换矩阵都可采用多相电机具有多个控制