单相永磁同步电动机变频起动性能分析
摘要：对采用三相逆变器供电的单相水磷同步电动机变频起动过程的转矩进行了深入分析，提出了用于单相水磷同步电动机变频起动分析的简化等值电路，分别用似稳态法和简化等值电路法计算了单相水磷同步电动机变频起动过程中的异步起动转矩，两者计算结果一致，证明了该简化等值电路法的正确性，并根据简化等值电路法推出了变频起动时保证****异步转矩保持恒定的完全补偿法，用似稳态法计算了采用完全补偿法变频起动时的异步转矩和平均转矩，验证了完全补偿法的正确性。
关键词：单相水磷同步电动机，变频起动，转矩分析，恒定****异步转矩，完全补偿法
0引言
稀土永磁单相同步电动机是一种新型高效节能的永磁同步电动机。电机定子绕组由单相交流电源供电，转子采用钕铁硼永磁材料构成主磁极。与异步电动机相比，由于消除了转差损耗，单相永磁同步电动机的效率得到大幅提高，另一方面，由于采用永磁励磁，其定子无功电流得以减小，从而功率因数也得到提高。经试验测定，1 1肼钕铁硼永磁单相同步电动机的效率为82 4，而同容量双值电容单相异步电动机的效率为73，满载时钕铁硼永磁单相同步电动机的输入功率减少248 W。
文献【2】研究了单相永磁同步电动机直接起动过程。一般异步电动机直接起动时的冲击电流为额定电流的5～7倍，给电网造成很大的冲击。与同容量的单相异步电动机相比，单相永磁同步电动机的起动电流要小一些，但仍为额定电流的四倍左右。用于变频运行的单相永磁同步电动机采用变频起动则可避免对电网造成冲击，避免对周围其它用电设备造成干扰。文献『3怩出了一种利用三相逆变器实现单相永磁同步电动机变频调速的控制方法，该方法能在比较宽的频率范围内使电机获良好的调速和运行性能。
本文是在文献『3]所提出的结构形式基础上，对单相永磁同步电动机采用三相逆变器供电时变频起动过程的转矩进行深入分析，提出用于单相永磁同步电动机变频起动分析的简化等值电路，分别用似稳态法和简化等值电路法计算了单相永磁同步电动机变频起动过程中的异步起动转矩，两者计算结果一致，证明了该简化等值电路法的正确性，并提出变频起动时保证****异步转矩保持恒定的完全补偿法，用似稳态法计算了采用完全补偿法变频起动时的异步转矩和平均转矩，验证了完全补偿法的正确性．
1三相逆变器供电单相永磁同步电动机变频调速的控制方法电容分相的单相永磁同步电动机(i主行电容一定)采用单相变频供电变频调速时，电机只能在接辅相
图1单相水磁同步电动机定子电路图
近于圆形旋转磁场或椭圆形旋转磁场下运行，其运行性能会变差。根据文献【3】的分析，单相永磁同步电动机变频运行时获得圆形旋转磁场的条件为：
为了满足变频运行时电机产生圆形旋转磁场的条件，可以采用分相控制方案，即利用三相桥式逆变器产生两相相差90。的SFWM电压给电机供电，电机主、辅相绕组分别接在电路中的4、B和c、B两点之间口]，如图2所示。
2步电动机变频起动过程的转矩分析
在分析永磁同步电动机起动过程时，常采用似稳态的分析方法。把电机的起动过程当作一系列不同转差率下的稳态异步运行：并采用磁路叠加原理把永磁同步电动机看成是转子上无永磁体、不对称笼型转子异步电动机稳态运行和永磁体励磁、定子绕组短路的同步发电机稳态运行的叠加H。在分析单相永磁同步电动机变频起动过程时，也同样运用似稳态的分析方法和磁路叠加原理，并把变频起 |
