变频调速异步电机槽配合的探讨
异步附加转矩的存在与定转子的槽配合无关,但其大小与槽配合有关。为了讨论方便,首先分析基波磁势产生的v次空间谐波磁场的大电机技术2001转矩绕组系数,次空间谐波大转矩时的定子电流同理得,次时间谐波磁势产生的次空间谐波磁场的大转矩为是产生同步附加转矩时电机的转差率不同,可分析如下定子次时间谐波磁势产生的2次空间谐波在转子中感应的电势频率为该转子电流产生的次空间谐波相对于定子定子k次时间谐波产生的Vb次空间谐波相对于定子的转速为。
当μa=土vb时,要使rtIa=,vb,必须满足由此可,就定转子槽配合来减少异步附加转矩,焦作市威豪制动设备厂谐波电流的存在对定转子槽数的选择没有影响故仍可采用普通异步电机的些措施来减小异步附加转矩,例如增加定子槽数以增加齿谐波的次数;转子少槽配合以减小谐波的耦合系数等。
4考虑同步附加转矩的槽配合异步电机运行在某转速下,极数相同且具有不同来源的某定子和转子的谐波磁场转速相同而相对静止,形成了同步附加转矩。它叠加在基波磁场的异步转矩上,使电机的合成转矩在该转速下发生突变。
选择适当的槽配合来消除同步附加转矩,就是改变电机中和定转子槽数有关的齿谐波成分,避开产生同步附加转矩的谐波次数。由分析可知,时间谐波磁势和基波磁势样会产生空间谐波磁场,空间谐波的成分相同,区别仅在于次数相同则时间谐波磁势产生的齿谐波次数和基波磁势产生的相同,因此对于槽配合的选择没有影响,只由此得到产生同步附加转矩的基波转差率为或5考虑脉动附加转矩的槽配合脉动附加转矩是由不同转速的旋转磁场相互作用产生的。虽然脉动转矩21的平均值为零,但是它会使电动机的角速度发生波动,引起振动和噪声。从振动和噪声的角度,分析如下。
根据麦克斯韦定律,在电机气隙中单位面积径向电磁力的瞬时值可为34立的谐波磁场产生的径向力,其余成分与不考虑时间谐波存在时的分析相同。
生的v次空间谐波磁密笼型转子绕组1次射间谐波磁,产生的4次空间谐波磁密对于定子的角频率其中,转子h次时间谐波磁势,是由定子h次时间谐波磁场在转子中感应电势产生的空间基波磁势。
对于电磁噪声,28,项较为重要,因此忽略其它两项后得当考虑定转子绕组磁势中的阶齿谐波磁场时,则数及磁密幅值=±22+,8,1转子阶齿谐波次数及磁密幅值,+加转子阶齿谐波相对于定子的角频率波频率为2兀当叫,1异号,则尸叫+时,为低阶次,力波频率为由415可,阶定转子齿谐波磁场产生的激振力波频率取决于转子槽数和时间谐波的次数,时间谐波的存在大大增加了激振力波1较大时,主要引起高频电磁噪声,值较小时,引起电机的低频振动。选择电机槽数时应使激振力波的频率避开电机的固有频率。力波的低阶次数取决于定转子的槽数差,这点和相电机采用整数槽时,为降低电机附加损耗采用近槽配合是相互矛盾的,因此在选择电机槽数时要全面考虑。
6结语定转子槽配合对异步电机影响是多方面的,变频调速异步电机由于时间谐波的存在使问更加复杂。本文从附加转矩的角度讨论时间谐波对槽配合的影响,对变频电机中槽配合计算的特殊点进行了分析设计电机时应综合考虑各方面的因素,按全局优的观点正确选择合理的定转子槽数。
当μa=土vb时,要使rtIa=,vb,必须满足由此可,就定转子槽配合来减少异步附加转矩,焦作市威豪制动设备厂谐波电流的存在对定转子槽数的选择没有影响故仍可采用普通异步电机的些措施来减小异步附加转矩,例如增加定子槽数以增加齿谐波的次数;转子少槽配合以减小谐波的耦合系数等。
4考虑同步附加转矩的槽配合异步电机运行在某转速下,极数相同且具有不同来源的某定子和转子的谐波磁场转速相同而相对静止,形成了同步附加转矩。它叠加在基波磁场的异步转矩上,使电机的合成转矩在该转速下发生突变。
选择适当的槽配合来消除同步附加转矩,就是改变电机中和定转子槽数有关的齿谐波成分,避开产生同步附加转矩的谐波次数。由分析可知,时间谐波磁势和基波磁势样会产生空间谐波磁场,空间谐波的成分相同,区别仅在于次数相同则时间谐波磁势产生的齿谐波次数和基波磁势产生的相同,因此对于槽配合的选择没有影响,只由此得到产生同步附加转矩的基波转差率为或5考虑脉动附加转矩的槽配合脉动附加转矩是由不同转速的旋转磁场相互作用产生的。虽然脉动转矩21的平均值为零,但是它会使电动机的角速度发生波动,引起振动和噪声。从振动和噪声的角度,分析如下。
根据麦克斯韦定律,在电机气隙中单位面积径向电磁力的瞬时值可为34立的谐波磁场产生的径向力,其余成分与不考虑时间谐波存在时的分析相同。
生的v次空间谐波磁密笼型转子绕组1次射间谐波磁,产生的4次空间谐波磁密对于定子的角频率其中,转子h次时间谐波磁势,是由定子h次时间谐波磁场在转子中感应电势产生的空间基波磁势。
对于电磁噪声,28,项较为重要,因此忽略其它两项后得当考虑定转子绕组磁势中的阶齿谐波磁场时,则数及磁密幅值=±22+,8,1转子阶齿谐波次数及磁密幅值,+加转子阶齿谐波相对于定子的角频率波频率为2兀当叫,1异号,则尸叫+时,为低阶次,力波频率为由415可,阶定转子齿谐波磁场产生的激振力波频率取决于转子槽数和时间谐波的次数,时间谐波的存在大大增加了激振力波1较大时,主要引起高频电磁噪声,值较小时,引起电机的低频振动。选择电机槽数时应使激振力波的频率避开电机的固有频率。力波的低阶次数取决于定转子的槽数差,这点和相电机采用整数槽时,为降低电机附加损耗采用近槽配合是相互矛盾的,因此在选择电机槽数时要全面考虑。
6结语定转子槽配合对异步电机影响是多方面的,变频调速异步电机由于时间谐波的存在使问更加复杂。本文从附加转矩的角度讨论时间谐波对槽配合的影响,对变频电机中槽配合计算的特殊点进行了分析设计电机时应综合考虑各方面的因素,按全局优的观点正确选择合理的定转子槽数。