永磁同步电机之永磁电机测试技术

    各种水磁电机的技术险能指标大部分与传统电励磁电机相同，可以沿用有关电励磁电机国家标准规定的试验方法和试验要求。但是，水磁电机的试验内容和测试技术有其特殊性，表现在：

1）永磁电机制成后，其磁场难以调节，因此，需要调节磁场或在去磁状态F测试的试验方法就无法应用。例如：难以用常规试验方法求取空载特隆曲线以分离铁耗和机械耗；在带磁情况下难以用转差法测量水磁同步电机的电抗参数。

2）水磁电机可以实现高的技术性能，例如超高转速，特宽调速范围，特高的动态响应速度等，传统的测试方法和测试仪器难以满足

3）适用于电机制造厂的测试永磁材料性能，特别是测试其热稳定性的方法和装置尚需开发和完善。

4）水磁电机的设计计算程序尚待不断完善，其中某些系数及其变化规律需要通过实验进行验证和补充．需要开发专用的测试方法和仪器．

近年来，微型计算机和电子元器件的迅猛发展为实现永磁电机的一些特殊试验要求提供了新的测试手段。但目前还不成熟，尚在研究和开发中。下面仅就某些试验所涉及的测试技术加以介绍．限于篇幅，对永磁电机试验所涉及的常规试验方法和要求，本书不再赘述

1永磁同步电机电抗参数的测试

永磁同步电机的交、直轴电抗参数（主要是对其稳态和动态运行性能影响极大。由干永磁同步电机用永磁体励磁，其交、直轴电抗参数的测试方法与电励磁同步电机有很大差别。而且，永磁同步电机中永磁体的形状和布置多种多样，转子交、直轴磁路异常复杂，电抗参数值不仅与磁路饱和程度有关，还出现了交、直轴磁路间的交叉饱和现象，实测参数时必须考虑这种影响。因此，水磁同步电机电杭参数的测试比较复杂，本书推荐下列三种测试方法。

1 . 1用直接负栽法测量永磁同步电机稳态饱和参数

1 .1 . 1试验原理

永磁同步电机通常可采用双反应理论来分析其负载运行情况，发电机和电动机运行时的相量图如图llla和b所示。发电机的功率角6以艺。超前于珍为正，功率因数角梦以I超前于口为正，内功率因数角沪以E 。超前于I为正；电动机的功率角夕以珍超前于E 。为正，功率因数角，以亡超前于I为正，内功率因数角沪以I超前于右。为正。当永磁同步电机负载运行时，测取空载励磁电动势E 。 、电枢端电压U 、电流I 、功率因数角沪和功率角夕等值后，便可求得电枢电流的直轴和交轴分量，则XJ和X，可分别由下式求得：。

当某小于零时，电机处于增磁工作状态（直轴电流为正的增磁电流），当必大于零时，电机处于去磁工作状态（直袖电流为负的去磁电流）永磁同步电机稳态参数随电机运行状况改变而变化，当电枢电流变化时，X、 X日都有所变化．因此，在测定参数值时，一定要同时注明电机的工况（交、直轴电流大小或者定子电流和内功率因数角必用直接负载法测试永磁同步电机电抗参数时，主要困难在于测量功率角。

1 . 1 . 2纯电感负载法

作为直接负载法的一个特殊运行方式，纯电感负载法可以避免测量功率角，但只能测X ,，适用范围受到限制。当永磁同步电机作发电机运行，且定子接三相纯电感负载（实验室里可用感应调压器或三相自祸变压器作近似纯电感负载），如忽略定子电阻，永磁同步发电机的运行相量图如图11一所示。由该相量图可以得到以下关系：。