【正文】 。例如 ?減小紋波轉(zhuǎn)矩 空載磁場(chǎng)正弦分布：調(diào) ；永磁體不同厚。 82 ?p 18?Q 4338182 ???? pmQqp?減小定子槽口寬度或采用磁性槽楔。 五 . 減小齒槽轉(zhuǎn)矩和紋波的措施 ?減小齒槽轉(zhuǎn)矩 定子斜槽。 一般 的選取還應(yīng)保證電機(jī)電流最大時(shí)，不產(chǎn)生不可逆去磁。 為極弧系數(shù)。 內(nèi)置式： 漏電系數(shù)大，同步電抗大，易于弱磁擴(kuò)速，適合于高速電機(jī)。 一定時(shí)， ↓→電機(jī)動(dòng)態(tài)性能 ↑，成本 ↓，效率 ↓。 一定時(shí)， 電機(jī)的體積 ↓。 1t t2teT m axeeNT運(yùn)行周期：一般 eNm a x 3TT e ?i1D efLABTLDδ14e m a xef2i12104???δ1B Ti1w11 D KZmNA ? A/cmemaxT ??) ( δ1 ABδ1B rBef2i1 LD i1D一 . 主要尺寸的確定 電機(jī)定子鐵心內(nèi)徑 （ cm），鐵心有效長(zhǎng)度 （ cm）。 38 永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題 b?m axb ~ ???b?m a x?PUT e eTU P e m a xTm a x U恒 轉(zhuǎn) 矩 區(qū) 恒 功 率 區(qū) 主要性能要求：調(diào)速范圍寬，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，單位電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大。 變頻器 ＋ － （ 2）調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，使定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速逐步加快，一直到額定轉(zhuǎn)速。 通常選用與同步電動(dòng)機(jī)極數(shù)相同的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為輔助電動(dòng)機(jī)， 當(dāng)輔助電機(jī)把主機(jī)拖動(dòng)到接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，再用自整步法把主機(jī)投入電網(wǎng)。 ? 待轉(zhuǎn)速上升到接近于同步轉(zhuǎn)速時(shí) ，再將勵(lì)磁電流接入勵(lì)磁繞組，使轉(zhuǎn)子建立主極磁場(chǎng)。 起動(dòng)方法： ? 起動(dòng)時(shí) ，先把勵(lì)磁繞組通過(guò)電阻短接，然后把定子繞組接到三相交流電網(wǎng)。因此，要把同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)起來(lái)，必須借助其他方法。 曲線 1勵(lì)磁電流較小 曲線 2勵(lì)磁電流稍大 曲線 3勵(lì)磁電流更大 0 M?cos*2P滯 后 超 前 1 2 3 四、同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 同步電動(dòng)機(jī)僅在同步轉(zhuǎn)速時(shí)才產(chǎn)生恒定的同步電磁轉(zhuǎn)矩。 同步電動(dòng)機(jī)的 功率因數(shù)特性 與額定功率因數(shù)有關(guān)，圖示為空載功率因數(shù)等于 1時(shí)的功率因數(shù)特性特性曲線。 同步電動(dòng)機(jī)的最大電磁功率與額定功率之比，稱為過(guò)載能力 。 SePTTTT?2020 ????Te=f(P2)是一條直線 同步電動(dòng)機(jī)的 效率特性 與其他電機(jī)基本相同。 同步電動(dòng)機(jī)的工作特性是指，定子電壓 U=UN、勵(lì)磁電流 If=IfN時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩、電樞電流、效率、功率因數(shù) 與 輸出功率 之間的關(guān)系，即 Te、 IM、 η、 cosφ M=f(P2)。 將上式除以同步角速度 Ωs，便得電動(dòng)機(jī)的 電磁轉(zhuǎn)矩 Mdqssd XXmUXUEmT ???? 2s i n112s i n2M0e??????????＝同步電動(dòng)機(jī)的 電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動(dòng)性質(zhì) 的。 二、 同步電動(dòng)機(jī)的功角特性，功率方程和轉(zhuǎn)矩方程 按發(fā)電機(jī)慣例導(dǎo)出的功角特性直接用于電動(dòng)機(jī)，因?yàn)楣菫樨?fù)，電磁功率 Pe也是負(fù)，用起來(lái)不方便。 若采用發(fā)電機(jī)慣例： 電樞電流 I滯后于激磁電動(dòng)勢(shì) E0時(shí)，直軸電樞反應(yīng)是去磁的；電樞電流 I超前于激磁電動(dòng)勢(shì) E0時(shí)，直軸電樞反應(yīng)是助磁的。 ? 改變電樞電流的參考方向，以輸入電流作為電樞電流的正方向，記為 IM，此時(shí)輸入電功率為正值，電壓方程式為 凸極同步電動(dòng)機(jī) SX aR0?E?? I＝－I M?UII ＝－M ??U?aM RI?0?EM?M?M0?SM XIj?隱極同步電動(dòng)機(jī) sMaMsa XIjRIEXIjRIEU ??????? ???????? 00 )()(qqMddMaM XIjXIjRIEU ????? ???? 0畫凸極同步電動(dòng)機(jī)向量圖時(shí)，需要先確定 ψ0M角。 電動(dòng)機(jī)向電網(wǎng)發(fā)出負(fù)的電功率，即電磁功率 Pe0，δ為負(fù)， ?0應(yīng)滯后于 217。 一、同步電動(dòng)機(jī)的電壓方程和向量圖 37 三相同步電動(dòng)機(jī) 同步電動(dòng)機(jī)由電網(wǎng)輸入電功率，軸端輸出機(jī)械功率。 功率角 ?也是主磁場(chǎng) B0與電樞合成磁場(chǎng) Bu之間的空間相位差 對(duì)于同步發(fā)電機(jī)， B0總是領(lǐng)先 Bu，若采用發(fā)電機(jī)慣例，這時(shí) ?角定為正值，電磁功率也為正值。 U?I?dI?qI?qq XIj?dd XIj?QE???0?d 軸 0E?二、功率角的空間含意 功率角 ?是時(shí)間相量 E0與 U之間的相角差 電壓 U（即電網(wǎng)電壓）可認(rèn)為由合成磁場(chǎng) Bu（包括主磁場(chǎng)、電樞反應(yīng)磁場(chǎng)）感應(yīng)產(chǎn)生。 之間達(dá)到最大值 Pe(max),其具體位置和數(shù)值視 Pe1(max)和 Pe2(max)的相對(duì)大小而定。 ???????時(shí) 電磁功率為正值，對(duì)應(yīng)于發(fā)電機(jī)狀態(tài) 電磁功率為負(fù)值，對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)的狀態(tài) –?????????時(shí) 總的電磁功率，發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，在 ?為 45176。 當(dāng) ?????時(shí)達(dá)到最大值。 qd XX ??s in01de XUEmP ?基本電磁功率與勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)成正比，與電機(jī)的端電壓成正比，與功角的正弦成正比，與直軸同步電抗成反比。 U?I?dI?qI?qq XIj?dd XIj?0E???0?d 軸 一、功角特性 ?c o s222 m UIPPpP cue ????)c o s ( 0 ?? ?? mU I)s i ns i nc o s( c o s 00 ???? ?? mUI)s i nc o s( ?? dq IImU ??????????c o ss in0 UEXIUXIddqqqq XUI ?s in?dd XUEI ?c o s0 ??U?I?dI?qI?qq XIj?dd XIj?0E???0?d 軸 ?? 2s in)11(2s in20dqde XXUmXUEmP ??? 功角特性的表達(dá)式 ?s in01de XUEmP ? 為基本電磁功率 ?2s in)11(222dqe XXUmP ?? 稱為附加電磁功率 附加電磁功率與勵(lì)磁（或 E0）的大小無(wú)關(guān)，且僅當(dāng) 時(shí)才存在，它是由凸極效應(yīng)（即交、直軸磁阻不相等）所引起，故亦稱為磁阻功率。qXq ? 36 同步發(fā)電機(jī)的功角特性 同步發(fā)電機(jī)的電磁功率 Pe的大小由 激磁電動(dòng)勢(shì) E0、 端電壓 U、E0和 U之間的相角差 ?（稱為功率角）以及 電機(jī)的參數(shù)決定。 205。 ? 在一定的范圍內(nèi)，功率角越大，同步電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電磁功率也就越大。0 217。R a j 205。d ?0 205。 ? Iq 決定了 δ（功率角）的大小 圖 621 凸極同步發(fā)電機(jī)的相量圖 ?0 205。Q 200。 Xσ 200。 ? 205。定子銅耗；電磁功率； 輸 出功率c os 22 m U I PRmIpP ac u ae????35 同步發(fā)電機(jī) 的功率方程和轉(zhuǎn)矩方程 機(jī)械能 損耗 電能 二 . 轉(zhuǎn)矩方程 P1－ (pΩ +pFe) = Pe T1－ T0 = Te 兩邊同時(shí)除以同步角速度 ?s=2?ns/60 原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩— 11sPT??空載阻轉(zhuǎn)矩— 0 ppTsFe?? ??電磁轉(zhuǎn)矩— see ΩPT ?三 . 電磁功率