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變頻調(diào)速異步電機(jī)槽配合的探討

發(fā)布時(shí)間:2019-07-12 11:34:28來源:

  空間坐標(biāo)的原點(diǎn)取在A相繞組的軸線上時(shí)間和空間諧波磁勢(shì)的有關(guān)數(shù)據(jù)如表1所示,號(hào)表示該旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)轉(zhuǎn)向與基波磁勢(shì)相反,轉(zhuǎn)速以基波同步速的倍數(shù)給出,表1中只計(jì)到19次諧波。

  表1諧波磁勢(shì)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向電流諧波次數(shù)空間諧波磁勢(shì)次數(shù)71113 3考慮異步附加轉(zhuǎn)矩的槽配合異步電機(jī)定子中任意一次諧波磁場(chǎng)都會(huì)在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)相同次數(shù)的諧波磁場(chǎng),這兩諧波磁場(chǎng)在空間保持相對(duì)靜止,產(chǎn)生異步附加轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)T-S曲線出現(xiàn)凹陷,影響電機(jī)起動(dòng)升速的平穩(wěn)性。

  異步附加轉(zhuǎn)矩的存在與定轉(zhuǎn)子的槽配合無關(guān),但其大小與槽配合有關(guān)。為了討論方便,首先分析基波磁勢(shì)產(chǎn)生的v次空間諧波磁場(chǎng)的比較大轉(zhuǎn)矩m:p極對(duì)數(shù)?V次諧波勵(lì)磁電抗Kdv,ICdp?定子V次和P次空間諧波的繞組系數(shù)Kvv次空間諧波轉(zhuǎn)子的耦合系數(shù),/,v次空間諧波比較大轉(zhuǎn)矩時(shí)的定子電流?v次空間諧波轉(zhuǎn)子的斜槽系數(shù)同理,。得k次時(shí)間諧波磁勢(shì)產(chǎn)生的v次空間諧波磁場(chǎng)的比較大轉(zhuǎn)矩為:由此可見,就定轉(zhuǎn)子槽配合來減少異步附加轉(zhuǎn)矩,諧波電流的存在對(duì)定轉(zhuǎn)子槽數(shù)的選擇沒有影響。故仍可采用普通異步電機(jī)的一些措施來減小異步附加轉(zhuǎn)矩,例如:增加定子槽數(shù)以增加齒諧波的次數(shù);轉(zhuǎn)子少槽配合以減小諧波的耦合系數(shù)等。

  4考慮同步附加轉(zhuǎn)矩的槽配合異步電機(jī)運(yùn)行在某一轉(zhuǎn)速下,極數(shù)相同且具是產(chǎn)生同步附加轉(zhuǎn)矩時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率不同,可分析如下。

  定子k次時(shí)間諧波磁勢(shì)產(chǎn)生的va次空間諧波在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)的電勢(shì)頻率為:該轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的次空間諧波相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速為:M卜!)氣定子k次時(shí)間諧波產(chǎn)生的vb次空間諧波相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速為。

  當(dāng)卩a=土vb時(shí),要使叫=如必須滿足:由此得到產(chǎn)生同步附加轉(zhuǎn)矩的基波轉(zhuǎn)差率為:s= 5考慮脈動(dòng)附加轉(zhuǎn)矩的槽配合脈動(dòng)附加轉(zhuǎn)矩是由不同轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的,雖然脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩:本文只分析定子繞組磁勢(shì)和轉(zhuǎn)子繞組磁勢(shì)建立的諧波磁場(chǎng)產(chǎn)生的徑向力,其余成分與不考慮時(shí)間諧波存在時(shí)的分析相同。

  波頻率為:生的v次空間諧波磁密籠型轉(zhuǎn)子繞組h次射間諧波磁產(chǎn)生的次空間諧波磁密2h=(B為轉(zhuǎn)子諧波相對(duì)于定子的角頻率其中,轉(zhuǎn)子h次時(shí)間諧波磁勢(shì),是由定子h次時(shí)間諧波磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生的空間基波磁勢(shì)。

  對(duì)于電磁噪聲,2B項(xiàng)較為重要,因此忽略其它兩項(xiàng)后得:當(dāng)考慮定轉(zhuǎn)子繞組磁勢(shì)中的一階齒諧波磁場(chǎng)數(shù)及磁密幅值Ht=士Z2+P,Bum轉(zhuǎn)子一階齒諧波次數(shù)及磁密幅值;2h=PH~f(l-s)(?轉(zhuǎn)子一階齒諧波相對(duì)于定子的角頻率波頻率為:場(chǎng)產(chǎn)生的激振力波頻率取決于轉(zhuǎn)子槽數(shù)和時(shí)間諧波的次數(shù),時(shí)間諧波的存在大大增加了激振力波的頻率數(shù)目,使振動(dòng)和嗓聲的問銓更加復(fù)雜。當(dāng)k值較大時(shí),主要引起高頻電磁噪聲;k值較小時(shí),引起電機(jī)的低頻振動(dòng)。選擇電機(jī)槽數(shù)時(shí)應(yīng)使激振力波的頻率避開電機(jī)的固有頻率。力波的低階次數(shù)取決于定轉(zhuǎn)子的槽數(shù)差,這一點(diǎn)和三相電機(jī)采用整數(shù)槽時(shí),為降低電機(jī)附加損耗采用近槽配合是相互矛盾的,因此在選擇電機(jī)槽數(shù)時(shí)要全面考慮。

  6結(jié)語定轉(zhuǎn)子槽配合對(duì)異步電機(jī)影響是多方面的,變頻調(diào)速異步電機(jī)由于時(shí)間諧波的存在使問題更加復(fù)雜。本文從附加轉(zhuǎn)矩的角度討論時(shí)間諧波對(duì)槽配合的影響,對(duì)變頻電機(jī)中槽配合計(jì)算的特殊點(diǎn)進(jìn)行了分析。設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)應(yīng)綜合考慮各方面的因素,按全局比較優(yōu)的觀點(diǎn)正確選擇合理的定轉(zhuǎn)子槽數(shù)。

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