[摘 要] 通过对混合式转子磁路的分析，介绍了磁路中近似得到计算极弧系数以及空载漏磁系数的方法。根据此方法对一台15kW的异步起动永磁同步电动机进行了实例计算，并用有限元法进行了校正。通过与三相异步电动机数据进行对比，证明了异步起动永磁同步电动机的应用优势。

        [关键字] 异步起动永磁同步电动机 有限元 空载漏磁系数

Research on Line - Start PMSM of Oil Field Pumping Unit
Yang Yongqing1，Libin2
（1 Shenyang Brilliant Elevator Co.,Ltd ;  2 Shenyang Machine Tools Co.,Ltd.）

[Abstract] Based on the mixed rotor magnetic circuit analysis, introduces the approximate calculation of magnetic circuit of pole arc coefficient, leakage coefficient method. According to this method on a 15kW asynchronous starting permanent magnet synchronous motor were presented, and the finite element method is used for the correction of. With the three-phase asynchronous motor data for comparative, proved the line-start permanent magnet synchronous motor application advantage.
[Keyword] Asynchronous starting PM synchronous motor ; Finite element ;Leakage coefficient

 
        0 、引言

      近几年国家提倡建立节约型社会，而异步起动永磁同步电动机定位于高效、高功率因数、优良的起动品质因数，不仅满足了节约低碳的要求，而且为企业的生存和发展，提供了一个高附加值的电机新产品。

      异步起动永磁同步电动机是具有自起动能力的永磁同步电动机，兼有感应电动机和电励磁同步电动机的特点，结构简单紧凑、能量密度显著提高。随着永磁材料性能的不断提高和对节能的迫切需求，异步起动永磁同步电动机在数控油田抽油机上有广阔的应用前景。

      1 、异步起动永磁同步电动机的结构

      采用内置式磁钢转子结构，永磁体位于转子内部，永磁体表面可以放置铸铝或铜条笼，起阻尼或起动作用，动稳态性能良好，广泛应用于高性能异步起动永磁电动机。

       图1-1 内置式混合式转子磁路结构

      1-转子铁芯 2-永磁体 3-转子导条
      2 气隙磁场的有关系数：
      2.1 计算极弧系数

       在永磁同步电动机中。忽略齿槽影响空载气隙磁密波形可以近似为矩形波（见图2-1），对其进行傅里叶分解得到图中虚线所示的基波磁密，其幅值为

     
      图2-1 空载气隙磁场近似波形
 

      2.3 空载漏磁系数
      2.3.1 极间磁场的数学模型
      为简化计算做如下假设[2]
     （1） 电机沿轴向磁场分布不变，可做二维分析；
     （2） 电机的铁芯磁导率各向同；一组磁体近似径向充磁；
     （3） 电机磁场仅存内部外部磁矢量磁位为零
     （4） 电机磁场沿圆周方向周期性分布，取一对极范围为求解区域
 

     2.3.2 转子内部漏磁系数路算法
 
    

     3 样机参数

    4实验测试

     4.1额定负载起动转矩测试

       4 结论：

      针对异步起动永磁同步电动机内置式混合转子磁路的结构特点，利用近似路算以及二维电磁场有限元法相结合的方法，设计了一台15kW样机。通过与实验数据对比，得出各项参数接近实验数据，具备一定的实际参考价值。

    （文自：沈阳博林特电梯股份有限公司  沈阳机床股份有限责任公司）