油田抽油机用异步起动稀土永磁电动机起动性能的研究
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因生产需要，油井所配抽油机电动机额定功率一般为油井负载功率的三倍左右，正常工作情况下抽油机电动机处于轻载状态（约30％左右负载率），此时异步电动机的功率因数极低（0.302），效率也极低（约60％）。胜利油田总负荷800MW左右，有抽油机1.7万余台，电动机负荷约为油田总负荷的50％以上，年耗电量逾30亿千瓦时，若每台电动机节电按15%计，年节电量约4.5亿千瓦时，可节约电费2.7亿元，经济效益相当可观。
一、油田抽油机用异步起动永磁同步电动机相关技术概述
1、油田抽油机用PMSM采用内置式、切向并联磁极结构（如图1．1）
此结构中，相邻两磁极的永磁体并联提供每极磁通；为减少漏磁，磁极和电动机轴之间加装隔磁环。其优点是一个极距下的磁通由相邻两个磁极并联提供，可得到更大的每极磁通。
2、PMSM的基本原理
PMSM的运行原理是当定子三相绕组通入三相交流电流后产生同步旋转磁场。该磁场以同步转速在气隙空间旋转，其方向取决于三相电流的相序。转子的永磁体产生大小和极性不变，极对数和旋转磁场极对数相同的磁场。根据同性相斥、异性相互的原理，当转子的磁极与电枢旋转磁场的异性磁极对齐时，转子磁极将被电枢旋转磁场吸引而产生电磁吸引力，并进而产生电磁转矩，拖动转子随旋转磁场转动。因而转子的转速n的大小及方向和旋转磁场转速n1的大小及方向相同，两者相对定子'同步“旋转。
3、起动过程中的磁场
在不考虑磁饱和的情况下，定子绕组中原频率为f和（1-2s）f的电流折算到d-q-o坐标系统中频率变为sf，它们同转子绕组中频率为sf的电流一起可视为电源电压单独作用的结果，而定子绕组中原频率为（1-s）f的电流折算频率为0，可视为永磁体磁动势单独作用的结果。在起动过程中任一转差率s下，转子的转速为（1-s）n1，定子旋转磁场与转子导条存在相对运动，在转子导条内产生频率为sf的电流。由于转子磁路不对称，转子电流产生的磁路可分解为两个旋转磁场，它们相对于转子的转速相同、转向相反，都是sn1，相对于定子的转速分别为n1和（1-2s）n1，分别在定子绕组中产生频率为f和（1-2s）f的电流，定子绕组中（1-2s）f频率的电流产生的磁场在转子产生频率为sf的电流。
4、起动过程中的电磁...
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