实心转子同步电动机起动过程研究
同步电动机的启动方法
同步电动机的启动方法同步电动机是一种常见的电动机类型，其具有高效、稳定、可靠等优点，在工业生产中应用广泛。
但是，同步电动机的启动过程相对较为复杂，需要采用合适的启动方法，以确保电机的正常运行。
本文将介绍同步电动机的启动方法及其相关知识。
一、同步电动机的基本原理同步电动机是一种交流电动机，其转子和定子的磁通之间存在一定的相位差，因此其转速与电源频率有关。
同步电动机的基本原理是利用磁通的相互作用来产生转矩，其转矩大小与磁通的大小和相位差有关。
在正常运行状态下，同步电动机的转速与电源频率呈正比关系，且转速非常稳定。
二、同步电动机的启动方法同步电动机的启动方法主要有以下几种：1、直接启动法直接启动法是最简单、最常用的同步电动机启动方法之一。
其原理是将电动机直接连接到电源上，通过电源提供的电流来启动电动机。
此方法适用于小功率电机，但对于大功率电机，直接启动会产生过大的启动电流，影响电网的稳定性，因此不适用于大功率电机。
2、自耦启动法自耦启动法是一种常用的同步电动机启动方法，其原理是在电机启动过程中，先将线圈通过自耦变压器连接到电源上，使电机启动后再将线圈与电源直接连接。
此方法可以减小启动电流，但需要使用大型自耦变压器，成本较高。
3、星-三角启动法星-三角启动法是一种较为常用的同步电动机启动方法，其原理是通过将电机起动过程分为两个阶段，先将电机连接成星形，再转换为三角形，以减小启动电流。
此方法可以有效减小启动电流，但需要使用额外的星-三角切换开关，成本较高。
4、变频启动法变频启动法是一种较为先进的同步电动机启动方法，其原理是通过变频器将电源频率转换为适合电机启动的低频率，以减小启动电流。
此方法可以有效减小启动电流，同时可以实现电机的精确控制和节能效果。
但是，变频器成本较高，需要专业人员进行安装和维护。
三、同步电动机的启动注意事项在对同步电动机进行启动时，需要注意以下几点：1、确保电机与电源匹配，电压、频率等参数应与电机标牌上的参数一致。
同步电动机的工作原理和启动方法
§ 同步电动机的工作原理和启动方法
一、同步电动机的工作原理 1．同步电动机转动原理 当同步电动机接到三相电源上，对称三相
定子绕组通入三相对称交流电流后，在气隙中 将产生旋转磁场，其转速为同步转速，旋转方 向由电源相序决定。
同步电动机的励磁绕组通过集电环和电刷 接到励磁电源上，流入直流电流后，产生转子 磁极。
三相同步电机
分析的结论： 旋转磁场磁极轴线与转子磁极轴线之间夹角θ 只有在0°<θ<90° 时，同步电动机才能拖动负载正常工作。 当负载过大时，会使θ大于90°，同步电动机不能产生拖动性质 的电磁转矩，转子转速要逐步下降，直至为零，发生同步电动机失步。 发生失步现象时，同步电动机的定子电流会迅速上升，应尽快切断电 源，以免损坏电动机。 由于θ的大小与同步电动机所带负载大小有关，同步电动机产生 的电磁功率也就和θ 的大小有关，所以称θ 为功角。
同步电动机中旋转磁场与 转子磁场θ=0°时示意图
三相同步电机
当θ>90°时，转子磁极的S极就进入到旋转磁场N极下， 旋转磁场与转子磁极相同性质的磁极之间产生排斥力，使转子 产生与旋转磁场旋转方向相反的电磁转矩，同步电动机也不能 带动负载工作。
当θ=180°时，旋转磁场磁极轴线与转子磁极轴线重合， 但是转子磁极的N极在旋转磁场N极下，相同性质的磁极只 产生排斥力，也不能产生拖动转子旋转的电磁转矩。
但也不能将励磁绕组直接短接，否则会使同步电动机的转速无法上 升到接近同步转速，使同步电动机不能正常启动。
同步电动机中旋转磁场与 转子磁场示意图
三相同步电机
2. 失步现象 如果θ=0°时，旋转磁场N 极与转子磁极S极产生的吸引力F处于 转子磁极的轴线上，不产生切向的磁拉力，电磁转矩T为零。如果是 理想空载情况，旋转磁场可以带动转子以同步转速旋转。
同步电动机的起动
同步电动机的起动1.同步电机的基本原理同步发电机和其它类型的旋转电机一样，由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。
一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。
图1.1给出了最常用的转场式同步发电机的结构模型，其定子铁心的内圆均匀分布着定子槽，槽内嵌放着按一定规律排列的三相对称交流绕组。
这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。
转子铁心上装有制成一定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流电流时，将会在电机的气隙中形成极性相间的分布磁场，称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场) 气隙处于电枢内圆和转子磁极之间，气隙层的厚度和形状对电机内部磁场的分布和同步电机的性能有重大影响。
除了转场式同步电机外,还有转枢式同步电机，其磁极安装于定子上，而交流绕组分布于转子表面的槽内，这种同步电机的转子充当了电枢。
图中用AX、BY、CZ三个在空间错开120 分布的线圈代表三相对称交流绕组。
图1.1同步电机结构模型1.1工作原理主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。
载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。
切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。
交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。
通过引出线，即可提供交流电源。
感应电势有效值：每相感应电势的有效值为E0 =4.44fNψΦ感应电势频率:感应电势的频率决定于同步电机的转速n和极对数p ，即f=pn/60交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。
1.2同步转速同步转速从供电品质考虑，由众多同步发电机并联构成的交流电网的频率应该是一个不变的值，这就要求发电机的频率应该和电网的频率一致。
同步电动机的启动方法
同步电动机的启动方法同步电动机是目前最常见的一种电动机，被广泛应用于工业和商业机械的驱动和控制系统。
因为其具有精度高、可靠性高的特点，同步电动机的启动非常重要。
本文将从以下几个方面介绍同步电动机的启动方法：启动类型、启动电路、启动控制、启动程序和启动保护。
一、启动类型同步电动机的启动有多种类型，主要有软启动、硬启动、直接启动和静止启动四种。
1、软启动：是指在同步电动机启动之前，将它的定子电流慢慢从零点开始升高，到接近电机额定电流的时候，再采用定子电流的方式将它的转速慢慢提升到额定转速，这种方式适用于启动扭矩大、负载重的同步电动机。
2、硬启动：是指将同步电动机的定子电流从零点直接升至额定电流，再采用定子电流的方式将它的转速提升到额定转速，这种方式适用于启动扭矩小、负载轻的同步电动机。
3、直接启动：是指在同步电动机启动之前，将它的定子电流直接升高到电机额定电流，再采用定子电流的方式将它的转速提升到额定转速，这种方式适用于启动扭矩较小的同步电动机。
4、静止启动：是指在定子电流升到额定电流之前，定子电压保持静止，再采用定子电压的方式将它的转速提升到额定转速，这种方式适用于启动扭矩较大的同步电动机。
二、启动电路同步电动机的启动电路一般由可控硅控制的控制电路、启动电源、启动电动机、启动开关和电压调节器等组成。
1、控制电路：启动电路的核心是可控硅，它负责控制同步电动机的定子电流的升降，也可以控制启动电动机的电流的大小。
2、启动电源：通常由电池或电源变压器供电，对启动电动机的转速有影响，同时也需要能够充分满足启动电动机的能量需求。
3、启动电动机：由起动绕组和定子绕组组成，负责提供同步电动机的转矩以及转速升降。
4、启动开关：负责控制启动电动机的逆变开关，它确保电路可以顺利通过启动电动机，并确保电路不会在启动后损耗能量。
5、电压调节器：负责控制同步电动机的定子电压，确保在启动后定子电压可以保持稳定，同时也可以调整同步电动机的运行转速。
§9—3同步电动机的工作原理和启动方法
§9—3同步电动机的工作原理和启动方法工作原理
同步电动机是一种交流电机，其工作原理是由于同步电动机内绕组的磁场和转子磁场的引力作用，使转子的转速始终与定子绕组引起的频率相同，而电机的输出功率主要取决于转子的转速。
启动方法
同步电动机的启动方法：
1、励磁启动法：即利用定子绕组引起的磁场，在转子上施加相同频率的磁场，使转子受到引力，从而达到启动的目的。
2、软启动法：采用调速器对电流进行调整，使转子的转速与定子频率相匹配，从而实现软启动。
3、前进反作用法：利用另外一台牵引机的转子的转子来带动被牵引机的转子转动，从而实现同步电动机的启动。
4、滑移法：采用滑移法，通过对定子电流进行调整，使转子的转速慢慢的跟上定子频率，从而实现同步电动机的启动。
5、直接启动法：采用直流电源供电，直接启动电机的转子，实现同步电动机的启动。
同步电动机的启动方法虽然有上述几种，但其应用的实际情况仍然受制于所使用的电源电压类型和启动的功率、定子功率、运行频率等方面的制约。
只有选择适当的启动方法，才能保证同步电动机达到高效、可靠、安全的运行。
同步电机的工作原理
同步机电的工作原理同步机电是一种常见的电动机，其工作原理基于电磁感应和电磁力的相互作用。
它由固定部份（定子）和旋转部份（转子）组成，通过交变电流产生的磁场来实现电能到机械能的转换。
1. 定子部份：定子是同步机电中的固定部份，通常由三个相互位移120度的绕组组成。
这些绕组被称为定子绕组，它们通过电源供电。
当电流通过定子绕组时，会在定子内产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场的频率等于电源频率，通常为50Hz或者60Hz。
2. 转子部份：转子是同步机电中的旋转部份，通常由一个磁体组成。
转子内部有一个永磁体或者通过直流电源供电的绕组。
当定子绕组产生旋转磁场时，转子内的磁体味受到电磁力的作用，使得转子开始旋转。
转子的旋转速度与定子的旋转磁场的频率保持同步。
3. 工作原理：同步机电的工作原理可以分为两个阶段：启动和运行。
启动阶段：在启动阶段，同步机电需要通过外部的启动装置来匡助其达到同步速度。
启动装置可以是起动电阻、起动电容器等。
当机电启动时，启动装置会改变电路参数，使得机电能够旋转。
一旦机电达到同步速度，启动装置会被切断。
运行阶段：在运行阶段，同步机电会保持与电源频率同步运行。
定子绕组产生的旋转磁场和转子的磁体之间会产生电磁力，这个力会使得转子保持同步运行。
由于同步机电的转子速度与电源频率同步，因此它适合于需要稳定转速的应用，如电力系统中的发机电。
4. 特点和应用：同步机电具有以下特点：- 转速稳定：由于同步机电的转子速度与电源频率同步，因此它的转速非常稳定。
- 高效率：同步机电的效率较高，通常在90%以上。
- 大功率：同步机电适合于大功率的应用，如工业驱动和电力系统中的发机电。
- 复杂控制：同步机电需要较复杂的控制系统来实现同步运行。
同步机电广泛应用于各个领域，如工业生产线、电力系统、电动汽车等。
在工业生产线中，同步机电可以提供稳定的转速和较高的效率，用于驱动各种设备。
在电力系统中，同步机电作为发机电可以将机械能转换为电能。
实心转子永磁同步电动机的动态转子参数及起动特性的计算
A· i=
·
·
Ai
+
·
Am
·
Ai
Ai
(11)
·
Ai
是第
i
次迭代后的磁矢位,
·
Am
是已存入计算机的
永磁体单独作用时的磁感应强度。 从等效磁化曲线
上查得磁导率 Λ ,i 作为下一次迭代的初值。
最后根据已获得的起动电流分别计算 d、q 轴涡
流场。将其结果代入式 (5) , 可得绕组感应电势E·d′和
(2) 转子中
×
1 Λ
×A· = -
·
jsΞ1 ΧA
(15)
(
3)
定子内侧边界满足条件
1 Λ0
(
×A· ) t= k sz
(16)
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
第 6 期
邱 捷等: 实心转子永磁同步电动机的动态转子参数及起动特性的计算
2 涡流场方程与定子电压方程的耦合有限 元方程
关键词 同步电动机 实心转子 转子动态参数 起动特 性 计算分析
以 250 kW 、6 kV 14 极实心转子永磁同步电动 机为研究对象, 电机结构如图 1 所示。由于电枢绕组
中图分类号 TM 32
呈分数槽分布, 因此计算场域取半圆域。在起动过程
1 前言
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第 6 期
邱 捷等: 实心转子永磁同步电动机的动态转子参数及起动特性的计算
同步电动机的工频起动投励过程及变频应用
同步电动机的工频起动投励过程为了更好的说明同步电机的运行特点，先对同步电机的工频起动投励过程进行简要的介绍。
在电网电压直接驱动同步电机工频运行时，同步电动机的起动投励是一个比较复杂的过程。
当同步电机电枢绕组高压合闸时，通过高压断路器的辅助触点告知同步电机的励磁装置准备投励。
此时，励磁装置自动在同步电机的励磁绕组上接入一个灭磁电阻，以防止励磁绕组上感应出高压，同时在起动时提供一部分起动转矩。
同步电机电枢绕组上电后，在起动绕组和连有灭磁电阻的励磁绕组的共同作用下，电机开始加速。
当速度到达95%的同步转速时，励磁装置根据励磁绕组上的感应电压选择合适的时机投入励磁，电机被牵入同步速运行。
如果同步电机的凸极效应较强、起动负载较低，则在励磁装置找到合适的投励时机之前，同步电机已经进入同步运行状态。
在这种情况下，励磁装置将按照延时投励的准则进行投励，即高压合闸后15s强行投励。
3 变频器驱动同步电动机时的起动整步过程用变频器驱动同步电机运行时，使用与上述方式不同的起动方式:带励起动。
在变频器向同步电机定子输出电压之前，即启动前，先由励磁装置向同步电机的励磁绕组通以一定的励磁电流，然后变频器再向同步电机的电枢绕组输出适当的电压，起动电机。
同步电机与普通异步电机运行上主要的区别是同步电机在运行时，电枢电压矢量与转子磁极位置之间的夹角必须在某一范围之内，否则将导致系统失步。
在电机起动之初，这二者的夹角是任意的，必须经过适当的整步过程将这一夹角控制到一定的范围之内，然后电机进入稳定的同步运行状态。
因此，起动整步问题是变频器驱动同步电动机运行的关键问题。
变频器驱动同步电动机的起动整步过程主要分为以下几个步骤:(1)励磁装置投励。
励磁系统向同步电机的励磁绕组通以一定的励磁电流，在同步电机转子上建立一定的磁场。
(2)变频器向同步电机的电枢绕组施加一定的直流电压，产生一定的定子电流。
此时，在同步电机上产生一定的定子电流，并在定子上建立较强的磁场。
实心转子永磁同步电动机起动性能
第 １卷 １
第 ４期
电 机 与 控 制 学 报
ＥＬＥＣＴＲＩ Ｍ ＡＣＨＩ Ｃ ＮＥＳ ＡＮＤ ＣＯＮＴＲＯＬ
Ｖｏ ｌ Ｎｏ ４ Ｌ １ ．
２０ ０ ７年 ７月
Ｊ ｌ ０ ７ ｕｙ ２ ０
实 心 转 子 永磁 同步 电动 机 起 动 性 能
Ａ ｓｒｃ：ｏｄｒｔ ｅｍ ｎｎ ａｎｔｙｃｒｎｕ ｏｏ Ｐ Ｍ）ｒｎｉｇｆ ｍ ａｙｃｒｎｕ ｔ ｔ ｂｔａｔＳｌ ｏ ｐｒ ａｅｔ ｇｅ ｎｈ ｏｓｍ ｔ ｉ ｏｒ ｍ ｓ ｏ ｒ（ ＭＳ ｕｎｎ ｏ ｓｎｈｏｏｓｓ ｒ— ｒ ａ
ｕｐ ｔ ｕｌ—ｎ ｓ ｎ ｈｒ ｎ ｚ ｔｏ ｓ ａ ｖ ｒ ｏ ｌｘ ｅｅ ｔ ｍｅ ｈａ ｃ ｒ ｃ ｓ ｏ ｐ ｌｉ ｙ ｃ ｏ ｉａ ｎ ｉ ｅ ｙ ｃ ｍｐ ｅ ｌ ｃｒ ｉ ｏ ｃ ｎｉａ ｐ ｅ ｓ，ｗｈｉｈ ｉ ｆ ｃ ｌ ｏ ａ ａｙ ｅ ｌ ｏ ｃ ｓ ｄｉ ｕ ｔｔ ｎ ｌｚ ｉ ｆ
Ｓ ａ ｔｎ ｒ ｏ ｍ ａ ｃ ｆ ｐ ｒ ａ ｅ ｔ ｍ ａ ｎ ｔ ｓ ｎ ｈ ｏ ｕ ｔ ｒ ｉ ｇ ｐｅ ｆ ｒ ｎ ｅｏ ｅ ｍ ｎ ｎ ｇ ｅ ｙ ｃ ｒ ｎｏ ｓ
ｍ ｏ ｏ ｔ ｏ ｉ ｏ ｏ ｔ ｒ ｗｉｈ ａ ｓ ｌ ｒ ｔ ｒ ｄ
Ｗ ＡＮＧ ｎ Ｘｉ ， ＬＩＷ ｅ —ｉ ， ＣＨＥＮＧ ｈ ． ａ ｇ ｉｌ Ｓ ｕ ｋ ｎ ， Ｌ ｎｇ ｔ ｏ Ｉ Ｈｏ ．ａ
导条 宽度 增加 而减 小， 随永磁 体 磁化 方向 长度 ｆ 增加 而 变长 ； 永磁 体 高度 ＾过 大或 过 小都 会 延 长起
动 时 间。 不利 于样机起 动 。
关键 词 ： 实心转 子 ； 永磁 同步 电动 机 ；起 动过程 ；场路 耦合
同步电动机启动原理
同步电动机启动原理朋友，今天咱们来唠唠同步电动机的启动原理，这可挺有趣的呢！你知道吗，同步电动机这玩意儿啊，它和其他电动机有点不一样。
一般的电动机启动好像比较简单直接，但是同步电动机就有点小傲娇啦。
同步电动机的转子是跟着定子旋转磁场同步转动的，就像两个人跳舞，要完全同步那种感觉。
可是刚开始的时候，它怎么就能转起来呢？这就涉及到它的启动方法啦。
有一种方法叫辅助电动机启动法。
想象一下，同步电动机就像一个需要人推一把才能转起来的大轮子。
这个辅助电动机呢，就像是一个小助手。
它先开始工作，带动同步电动机的转子慢慢转动起来。
就好比小助手先拉着大轮子转几圈，让它有了点初始的动力。
等同步电动机的转子转速接近同步转速的时候，这时候就像大轮子已经被带得差不多了，然后再把同步电动机接入电源，让它正常工作。
这时候的同步电动机就像是被小助手带起来后，自己就可以欢快地跟着节奏转起来啦。
还有一种比较常用的方法是异步启动法。
这个就更有意思啦。
同步电动机的转子上有一些特殊的结构，就像是给它安装了一些小秘密武器。
在启动的时候，定子绕组接通电源，这时候会产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场就像一个超级有吸引力的魔法圈一样。
而转子呢，因为它有那些特殊结构，就会像被魔法吸引一样，产生感应电流。
这个感应电流又会产生一个自己的磁场，然后就开始跟着定子的旋转磁场转起来啦。
不过刚开始的时候，它转得还不是完全同步哦，就像一个刚学走路的小娃娃，有点跌跌撞撞的。
但是随着时间的推移，它会慢慢调整自己的速度，最后达到和定子旋转磁场完全同步的状态。
就像小娃娃慢慢长大，学会了稳稳地走路，而且还能和别人步伐一致呢。
同步电动机启动的时候啊，还有一些需要注意的小细节。
比如说，在异步启动的过程中，要是控制不好，可能会出现一些小问题。
就像你在教小娃娃走路的时候，要是不小心，小娃娃可能会摔倒一样。
比如说可能会出现转子的电流过大的情况，这就不太好了。
所以呢，在实际应用中，工程师们就会采取一些措施来避免这些问题。
同步电动机的启动解读
同步电动机的启动（续1）
启动时，先将同步电动机加速到接近同步转速，然 后再通入励磁电流，依靠同步电机定、转子磁场的磁拉 力而产生电磁转矩，把转子牵入同步。同步电动机启动 分两个阶段：异步启动和牵入同步。采用以上两种启动 方法启动时，转子绕组不能直接短接、也不能开路，应 串接一定阻值（通常为转子绕组电阻值的 5 ～ 10 倍）的 电阻后可靠闭合，以防止启动失败或损坏转子绕组的绝 缘。 采用变频启动法可以实现平滑起动，变频启动法的 应用越来越广泛。启动时，先在转子绕组中通入直流励 磁电流，借助变频器逐步升高加在定子上的电源频率， 使转子磁极在开始启动时就与旋转磁场建立起稳定的磁 拉力而同步旋转并在启动过程中同步增速，一直增速到 额定转速值。
7.5 同步电动机的启动
在同步电动机的定子三相绕组中通入频率为50Hz的 三相对称电流时，气隙中所产生的旋转磁场以同步转 60 f n 速 p 旋转，旋转磁场与静止的转子磁极之间有很大 的转差，旋转磁场与转子磁极之间的吸引和排斥频繁交 替，使平均转矩为零，不可能产生稳பைடு நூலகம்的磁拉力使转子 以同步转速n1旋转，同步电动机的启动必须采用其他方 法。常用的同步电动机启动方法为辅助电动机启动法、 异步启动法、变频启动法。 所谓辅助电动机启动法，是借助一台与待启动的同 步电动机同磁极数的异步电动机来启动同步电动机。异 步启动法是凸极式同步电动机特有的启动法，依靠转子 极靴上的笼形绕组来启动同步电动机。
实心转子永磁同步电机电枢反应磁场的谐波式解析解
实心转子永磁同步电机电枢反应磁场的谐波式解析解1. 引言实心转子永磁同步电机是一种应用广泛的电动机，其磁场分析对于电机设计和性能优化至关重要。
其中，电枢反应磁场的分析和解析尤为重要，可以帮助工程师深入理解电机的运行原理和特性，从而指导设计和改进电机的性能。
本文将针对实心转子永磁同步电机电枢反应磁场展开深入讨论，提出谐波式解析解。
2. 实心转子永磁同步电机的工作原理实心转子永磁同步电机是一种采用永磁体作为励磁源的同步电机。
其工作原理是利用永磁体的磁场和电枢的磁场相互作用，产生电磁力，驱动电机转子旋转。
电机的永磁体通常安装在转子上，而电枢则安装在定子上。
在电机运行过程中，电枢的磁场会受到转子永磁体磁场的影响，产生电枢反应磁场。
3. 电枢反应磁场的谐波式解析解当实心转子永磁同步电机运行时，电枢反应磁场会受到转子永磁体磁场的影响，产生谐波磁场。
为了更精确地描述电枢反应磁场的特性，需要对其进行谐波式解析解。
在进行谐波式解析解时，可以采用傅里叶级数展开的方法，将电枢反应磁场表示为一系列谐波分量的叠加。
具体来说，可以采用以下公式进行描述：\[B_{\text{electric}}=B_0+\sum_{n=1}^{\infty} B_n \cos(n\theta-\theta_n)\]其中，\(B_{\text{electric}}\)表示电枢反应磁场，\(B_0\)表示基波分量，\(B_n\)表示第n次谐波分量的幅值，\(\theta\)表示极坐标角度，\(\theta_n\)表示谐波相位差。
4. 谐波式解析解的物理意义谐波式解析解的物理意义在于能够帮助工程师深入理解电机的磁场特性和运行特性，进而指导电机设计和性能优化。
通过谐波式解析解，可以清晰地分析出电枢反应磁场的各个谐波分量的幅值和相位差，从而揭示出电机运行过程中的复杂磁场变化规律，为电机的优化提供重要参考。
5. 实例分析接下来，我们将通过一个实例来分析实心转子永磁同步电机的电枢反应磁场的谐波式解析解。
简述同步发电机工作过程
简述同步发电机工作过程同步发电机工作过程，听起来好像很复杂对吧？咱们可以把它当成一个非常有趣的“大机器”来理解。
别担心，今天我就带你走进这台“大机器”的世界，带你看看它到底是怎么运作的，绝对让你豁然开朗！得说说同步发电机的“心脏”——转子。
这个转子就像是机器的发动机，负责给整台发电机提供动力。
转子是由一个强力的电磁铁组成的，嗯，可能听上去有点专业，但通俗点说，它就像一颗强力磁铁，旋转起来能产生很强的磁场。
我们再看看“定子”。
定子就像是“受气包”，它静静地躺在发电机的外围，没啥动静，虽然静止，但它却是发电的关键所在。
说到这里，有朋友可能会问了：既然定子不动，那它是怎么产生电的？嘿，这个问题问得好！磁场是有魔力的——当转子带着强烈的磁场在定子里“打转”时，磁力线就会不断穿过定子，这样一来，定子内部的导线就会产生电流，电流就是通过这些导线传递出去，变成咱们家里用的电了！想象一下，就像你在水池里摇动一根杆子，水流就会有变化，这个原理其实差不多，只不过换成了磁场和电流。
好啦，这个时候你可能会想，这个“心脏”和“受气包”都在运作，但电是怎么调节的呢？嗯，这个时候就得说说同步发电机的“定心针”——同步。
同步发电机的意思就是，转子的转速必须和电网的频率严格匹配，不然就乱套了。
举个例子，假设电网的频率是50赫兹，那转子就必须每秒钟旋转50次，速度差一点都不行！如果速度慢了，电流的频率就会低，产生的电压也会不稳定；如果太快了，电压就会过高，搞不好电器设备都得遭殃。
所以，这个速度的匹配，就像是在跳舞，得恰到好处，才能让整个舞步协调，避免踩到脚。
但这个过程，转子怎么保持同步呢？这就得靠“励磁系统”了。
励磁系统负责给转子提供足够的电流，产生磁场。
简单说，就是给转子“打气”，让它保持稳定的磁场，确保它的速度和电网频率一致。
如果转子转得慢了，励磁系统就给它“补充动力”；如果它转得快了，励磁系统就稍微调整一下，保持转速稳定。
整个过程就像是赛车手在比赛中不断调整油门，保持车速一致，才能顺利过终点。
同步电动机的启动
实验五同步电动机启动
一．【实验目的】
1. 了解同步电动机的模型；
2. 掌握同步电动机的工作原理；
3. 掌握同步电动机的启动方法。
二．【实验步骤和内容】
1. 仿真模型的建立：打开模型编辑窗口，复制相关模块，修改模块参数，模块连接。
图1永磁式同步电动机启动仿真系统图
2.仿真参数的设置：
(1)PI设置
（2）dq2abc子系统
Fcn的设置：
Fcn1的设置：
Fcn2的设置：
(3）PWM Inverter子系统
Compar模块：
其中Transfer Fcn的设置：
Relay1的设置：
Compar1模块：
Compar2模块：
(4)永磁式同步电动机参数设置：
3.仿真模型的运行：仿真过程的启动，测得数据波形。
三．【实验小结】
概述同步电动机的基本结构和工作原理。
实心转子同步电动机起动过程的研究
实心转子同步电动机起动过程的研究
曾林锁;赵建军;阎秀恪
【期刊名称】《华北电力大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2005(032)0z1
【摘要】实心转子同步电动机起动过程中的电磁现象十分复杂,采用常规方法难以准确分析其性能.利用Ansoft软件对该电动机起动过程进行了研究.通过建立电机二维有限元模型,实现了电机场、路及运动的耦合处理;通过编辑定、转子绕组外电路完成了对电机的自动投励,以及对电机空载情况下的起动性能作了分析.仿真结果表明,实心转子同步电动机具有良好的起动特性,起动转矩受转子材料参数的影响突出.
【总页数】3页(P52-54)
【作者】曾林锁;赵建军;阎秀恪
【作者单位】沈阳工业大学,辽宁,沈阳,110023;沈阳工业大学,辽宁,沈阳,110023;沈阳工业大学,辽宁,沈阳,110023
【正文语种】中文
【中图分类】TM341
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同步电动机的启动方法
同步电动机的启动方法同步电动机是一种常用的电动机，它具有优良的绝缘性能，低噪声，高可靠性，结构简单，易于维护和控制，因此在工业自动化中被广泛应用。
现在，它被广泛用于启动电压可调节的压缩机、仪表箱、水泵、卷筒卷绕机等各种设备。
同步电动机的启动方法有几种，可以根据实际情况选择适当的启动方法，以实现有效的启动。
同步电动机的启动基本方法有六种：棒棒糖启动、直接启动、电容启动、抗制启动、调节启动和并联启动。
棒棒糖启动是指在同步电动机的转子端引入外加低电压，通过变压器的分接低压引入电抗器，变压器的分接高压引入到转子上，从而使转子的额定电流稍微增大，达到预期的启动要求。
直接启动是指在同步电动机的母线端引入外加直流电压，以转动转子，使转子达到预期的起动速度。
但由于同步电动机起动时容易造成瞬间大电流，当电压大小不合适时，容易发生故障。
电容启动是指在母线端引入电容，电容的电容量及电容之间的电压均可选择，以调整转子的转速，达到预期的启动用途。
在此种情况下，电容电压与母线电压之比为3：2，即母线电压为200V，则电容为300V。
抗制启动是指在母线端引入电抗器，该电抗器可以降低同步电动机起动时所产生的瞬时大电流，达到节电效果。
电抗器的电阻值可根据电动机实际情况进行调整，以降低瞬间电流的大小，从而达到节电效果。
调节启动是指在母线端引入外加可调节电压，以调节同步电动机的转子转速，达到预期的启动用途。
该可调节电压的引入可以使电动机的转速稳定，从而达到节能的目的。
并联启动也叫联轴器启动，它将联轴器安装在转子侧，并将另一台同步电动机安装在转子侧，并将另一台同步电动机连接到母线，以达到转子的转速稳定，节约能源的目的。
以上就是同步电动机的启动方法。
同步电动机应根据实际情况选择适当的启动方法，以保证同步电动机的高效运行。
在设备安装前应有一个专业的安装师傅，熟悉同步电动机的启动方法和注意事项，以防止设备的损坏或发生意外错误。
提高实芯转子永磁同步电动机起
提高实芯转子永磁同步电动机起摘要：通过对永磁同步电机起动瞬间的转矩分析，结合生产、技术实践，提出了通过低谐波绕组绕组结构型式，转子磁路参数的变化等，来提高永磁同步电动机的起动转矩。
关键词：稀土永磁同步电动机、实芯转子、起动性能中图分类号：TM32文献标识码：A文章编号：Abstract: based on the permanent magnet synchronous motor starting moments of torque analysis, combining production, technology practice, this paper puts forward through the low harmonic winding winding structure, such as the change of the rotor magnetic circuit parameters, to improve the permanent magnet synchronous motor starting torque.Keywords: rare earth permanent magnet synchronous motor, solid core rotor, starting performance前言由于永磁同步电动机具有良好的力能指标η*COSΦ，节电效果突出，因此得到了广泛的推广应用，然而永磁同步电动机的起动性能一直为业内人士所关注，永磁同步电动机研制成功与否关键在于是否具有良好的起动性能，在起动性能保证的前提下，才能进一步提高节电效果，达到节能降耗的目的。
起动过程及其问题分析1、运行原理我们永磁电机采用实芯转子加起动笼结构，应用铁磁体涡流场理论，起动笼起到双回路复合启动的效果。
当定子绕组通电后，所形成的旋转磁场与实芯转子磁极铁芯和铁芯中的起动笼条相互作用，在磁极铁芯表面感生涡流，形成较大的异步转矩，同时起动笼条也感生电流，形成辅助异步转矩，使电机旋转。
同步电动机转子结构及启动方式
同步电动机转子结构及启动方式发布时间：2021-04-23T09:18:39.943Z 来源：《科学与技术》2021年3期作者：姜巍[导读] 本文介绍了同步电动机阻尼绕组的作用和选择时的注姜巍佳木斯电机股份有限公司，黑龙江佳木斯（154002）摘要本文介绍了同步电动机阻尼绕组的作用和选择时的注意事项以及灭磁电阻在电动机启动及运行过程中的运行机理，最后介绍了几种常见的同步电动机的启动方式，给出了电动机异步启动过程的启动时间计算公式，具有实际的工程使用意义。
关键词灭磁电阻、阻尼绕组；增安型；启动方式； Rotor structure and starting mode of synchronous motor Jiang WeiJiamusi Electric Machine Co., Ltd., Jiamusi (154002) Abstract This paper introduces the function of damping winding of synchronous motor and the precautions in selection, and the operation mechanism of de excitation resistance in the process of motor start and operation. Finally, it introduces several common starting modes of synchronous motor, and gives the formula of starting time in asynchronous starting process of motor, which has practical engineering significance. Keywords excitation resistance ;damping winding; increased safety type; starting method 0引言同步电动机以其转速恒定、功率因数可调整的特性被广泛应用在石油、矿山、钢铁、化工等行业，同步电动机按结构类型分类分为有刷励磁和无刷励磁两大类，无刷励磁以其免维护且可使电机运行在防爆区域的特性而越来越受到欢迎，同步电动机与传统异步电动机相比其主要区别在于转子结构，下面对转子上主要零部件的结构设计要点以及主要作用一一介绍。
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文献标 识码 ：Ａ
Ｒｅ ｅ ｃ ｈｅＳ ａ ｔｕｐ ｏ ｅ ｓｏ ｈｅＳｙｎｃ ｏ ｕｓ ｓ ａｒ ｈ ｏｎ ｔ ｔ ｒ － － Ｐｒ ｃ ｓ ｆｔ ｈｒ ｎｏ Ｍ ｏ ｏ ｉｈ ａ Ｓｏ ｉ ｔ ｔ ｒＷ ｔ ｌｄ Ｒｏ ｏｒ
Ｙａ ｎｇ ｎｇ Ｓｏ ，Ｌｉ Ｘｉ ｏ ｉ ｕ ａ ｌｎ
２６
组成 同心式空 间分布在实心转 子上 ，且在起动过 程 中励 磁 绕 组 必 须 处 于 闭合状 态 ， 满足 各 绕 组 电
流 一 致 的矢 量 约 束 条 件 ； 同时 ， 必 须 正确 考 虑 起
船 电技 术 Ｊ 机 电
动过程 中转 子槽楔 区域铜条 的作用 。因此 ，整个
阻 以及 直 流 励 磁 电源 的切 换 ， 真 结 果 正 确 与 否 ， 仿 电路 模 型及 相 关 电 路参 数 的 正确 设 置是 关 键 。
Ｃ
件 对 实 心 转 子 同步 电动 机 起 动 过 程 进 行 研 究 ，解
决 了实 心 转 子 电机 中瞬 态 涡 流 场 和 机 械 运 动 相 结 合 的 电磁 场 、 电路 及 机 械 系 统 的耦 合 问题 ，得 到
了合 理 的 工 程解 释 。
１ 电机 仿 真 模 型 的 建 立
计。
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整个 求 解 区域 如 图 １ 示 ， 用 直 角坐 标 系 ， 所 采 由麦 克斯 韦 方程 ，我 们 采 用 矢 量 磁 位 求 解 电磁 场 问题 ，在 求解 区域 内矢 量 磁 位 Ａ 满 足 涡 流 方 程 。
船 电技 术 ｌ 电机
Ｖ１３ ｏ１ ０１１ ｏ．１ ．０ １．０ Ｎ ２
实心转子 同步 电动机 起 动过程研 究
杨松 刘晓林
（ 国船 舶重 工集 团公 司第七 一二 研究 所 ，武汉 ４ ０ ６ 中 ３ ０ ４） 摘 要 ：本 文介 绍 了基 于场一 路一 运动耦 合 的时步 有 限元 法 ，并应 用 Ａｎｏｔ软件 ，通过 编辑 电机绕 组外 部 ｓｆ 控 制 电路 ，实现 了 同步 电动 机 的 自动投 励过 程 的仿真 ，分 析 了电机空 载启 动时 的 电磁 参数 。 关键词 ： 实心转 子同步 电动机 中图分 类号 ：Ｔ ４ Ｍ３ １ 涡流场 场一 路一 运动耦 合 文 章编 号 ：１ ０ — ８２ ２ １）００ ２ ．３ ０ ３４ ６ （０ １１ ．０ ６０
１１基 本 假 定 及 求 解 区域 ． 为 了计 算 方 便 ，在 电磁 场 求 解 过 程 中假 设 ：
Ａ
０
Ｂ
图 １实心转子同步电动机的二维求解区域图
Ｑ ：
（ ） 电机 铁 心 的 轴 向长度 为无 限长 ： １
（ ）定 转 子 铁 心 外 缘 的漏 磁 忽 略 不计 ； ２ （ ）定 子 导 体 和 铁 心 中的集 肤 效应 忽 略不 ３
（ ｈｎＩｓ ｔｔ ｆ ｌｃｒ ｒｐ ｌｉｎＲｅｅ ｒｈ Ｃ Ｉ ， ｈ ｎ４ ０ ６ ， ｈｎ ） Ｗｕ ａ ｔ ｕｅｏ ｅｔ ｃ ｏ ｕｓ ｓａｃ ， Ｓ Ｃ Ｗｕ ａ ３ ０ ４ Ｃ ｉａ ｎｉ Ｅ ｉＰ ｏ
Ａｂ ｔａ ｔ ／ ｉｐ ｐ ｒ ｉ ｌｍｅ ｔｉ —ｔ ｐ ｎ ｔｏ ａ ｅ ｎｔｅｃ ｕ ｌｄ ｅｄｃｒｕｔ ｏ ｅ ｎ ｓｒ ｃ： ｎ ｔ ｓ ａ ｅ， ｔ ｅｅ ｎ ｍｅｓｅ ｉｇｍｅｈ ｄｂ ｓ ｄｏ ｏｐ ｅ ｆ ｌ－ｉ ｉ ｍ ｖ ｍｅ ｔｓ ｈ ｆｎ ｅ ｔ －ｐ ｈ ｉ ｃ ． ． ｉ ｉｔ ｄ ｃ ｄ ｔｒｕ ｈａｐｌｉ ｎ ｏｔ ｏｔ ａ ｅａ ｄｅ ｉｎ ｅｅ ｔｒ ｒｃ ｎｒ ｌ ｉ ｕｔｆｔｅ ｈ ｓ． ｔ ａ ｒｅ ｎｒ ｕ ｅ ，ｈ ｏ ｇ ｐ ｙｎ Ａ ｓ ｆｗ ｒ ｎ ｔ ｇ ｔ ｘｅ ｉ ｏ ｔ ｒ ｉｏ ａｅ Ｉ ｃ ｒｉ ｏ ｇ ｆｓ ｄｉ ｈ ｏ ｏｃｃ ｈｐ ｓ ｏ ｔｔｅ ａ ｔｍａｉ ｅ ｃｔ ｇ ｐ ｏ ｅｓ ｓｍｕａｉｎ ｏ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓ ｍｏｏ ｎ ｎ ｌ ｅ ｈ ｌｃｒｍａ ｎ ｔ ｕ ｈ ｕｏ ｔ ｘ ｉｎ ｒｃ ｓ ｉ ｌｔ ｆ ｓ ｃ ｒｎ ｕ ｔｒ ａ ｄ ａ ａｙ ｓ ｔｅ ｅｅ ｔ ｃ ｉ ｏ ｙ ｚ ｏ ｇ ｅｉ ｃ ｐ ｒｍｅｅ ｅｎ — ａ ａ ｔ ｐｐ ｏ ｅｓ ａ ａ ｔｒ ｆｔ ｏｌ ｄｓ ｒ— ｒｃｓ． ｏ ｈ ｏ ｔ ｕ Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｎ ｈｏ ｏ ｓ ｔｒ ｔ ｏｉ ｔｒ ｅ ｄ ｕ ｒｎｆｅ ， ｏｐ ｅ ｆｅ －ｉ ｕｔ ｖｍｅ ｔ ｙｗｏ ｄ ： ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｏ ｈａｓ ｌ ｒ ｏ ； ｄ ｙｃ ｒｅ ｔ ｌ ＂ ｕ ｌｄ ｌ ｃｒ ｉ ｍｏ ｅ ｎ ｍｏ ｗｉ ｄｏ ｉ ｄｃ ｉ ｄ ｃ — 采 用 针 对 电磁场 计 算而 开发 的 Ａｎ ｏｔ Ｍ 软 ｓｆＥ
仿 真 试 验 过 程 的 电 路绕 组部 分 涉 及 到转 子 限流 电
依 据 同步 电动 机 的异 步 起 动 原 理 ， 同 时根 据 电机 转 速 设 置 了简 单 易 用 的 开 关 电路 （ 度 函数 速 控 制 的独 立 的脉 冲 电压 源 控 制 开 关 ），整 个 绕 组
电路 如 图 ２所 示 。
ห้องสมุดไป่ตู้
式 中：Ｊ ：一
一
强 制 电流 密 度 ；１ ， 一磁 阻率 。 在 实 心 转 子 同步 电动机 起 动 过程 中 ， 磁 绕 励
１ 绕 组 外 部 控 制 电路 ． ２
收稿 日期 ：２ １ ．５２ ０ １０ ．２ 作者 简 介：杨 松 （９ 卜） １８ ，男 ，工程 师 ，研 究 方 向：永 磁 电机 电磁设 计和温 度场 计算 。