基于无刷电机转矩减少2号站官网注册的相数选择分析
【主管Q:2347660】2号站官网注册无刷电机是电力电子技术和电机技术结合起来的一种机电一体化产品,工作原理主要是将直流电变换成交流电供给电机使其转动,因此无刷电机没有了普通电机相数根据电源确定的主要限制条件,可以根据需要采用电力电子器件自由确定电机本体的相数。但长期以来,应用和分析得最多的还是三相电机,而多相电机在减少噪声和损耗,转矩脉动减少,效率提高等方面的突出优点111是提高无刷电机性能的很好途径。本文从转矩出力和转矩脉动方面比较电机的性能,为无刷电机的相数选择提供有价值的依据。
1奇数多相无刷电机的绕组形式直流无刷电机的绕组一般分为星形绕组和封闭绕组两种,但普遍认为封闭绕组中存在三次谐波电流环流而有损电机效率,因此一般的无刷电机多采用星形绕组。但在特殊场合,封闭形绕组无刷电机在通入一定换相逻辑的电流波形却可以作成力矩电机12,应用在低速甚至堵转的情况下。
而在星形绕组当中,也可分为非桥式线路和桥式线路。非桥式电路是电机的每相由电源单独供电,由每个开关管的开闭控制电机每相绕组的通电顺序,虽然操作和结构简单其效率并不高,实际的应用也不多21.我们主要是探讨m相星形桥式绕组电机,其电枢磁势向量如所示。
m相电机电枢磁势向量图这种接法相当于2m相,绕组相带为180m电角度,谐波次数有所减少13.提高电机绕组的利用程度,奇数相电机一般是m-1相导通,一相处于空载状态,其理想的相电流波形如所示。2号站开户
当转子转过2tc/时,下一相导通,逐相轮换。
相电流示意图转矩波动系数为时,在刚进入此区域时切割绕组线圈的长度随着aft的变化而变化,因此要将a分成三部分分别计算2.1转矩和脉动分析由于电机在每一个磁状态(电角度)内的电磁作用是相同的,故我们分析一下磁状态下的变化情况。为便于分析,将电机展成直线,如所示,同时假定:导体在电枢表面均匀分布。
无刷电机的运行原理与直流电机的运行很相似,电机在一磁状态下产生的电磁转矩与通电绕组切割磁力线的长度成正比,绕组的通电长度与电机的相数成正比。磁通强度产生的区域与励磁长度也成正比关系。电机的运动导致电机定转子极的位置不断变动,电机的力矩产生与所设的分析原点成函数关系,得出下式(鱼表示在极弧度变化时,转矩变化的量。将其关系画于为直观表示,将不同相的SK值用直线相连。根据图中可见大概在57相俄们取7相)时SK的斜率发生变化,表示7相是转矩脉动的交汇点,即使提高相数,对转矩和转矩波动的改善不大。
4数值仿真为了能够比较直观地观测到参数变化时运行的情况和进行比较,我们进行了两组数值仿真,仿真的参数为Km =7A,极弧度分别为150°和160°波形见。
电龟度(弧度’)极弧度分别为160°和150°时的转矩波形5结论直流无刷电机以其优越性得到越来越多的应用,转矩脉动成为研究的热点。本文通过研究和分析,得出如下结论:在方波无刷电机中电机相数的大,能够减少由于电磁原因产生的转矩波动,充分利用绕组,提高电机的效率。
为减少转矩脉动,极弧度的选取应和相数的转矩相对应,当电机选择m相时,极弧度为0 ~n(m-2)m度,当电机的极弧度确定后为3后,电机选择2n/(n湘或更大的相数。2号站2注册
随着相数的大,带来性能改善变得越来越小,随之而来的是控制系统的复杂程度,选取相数为7相,是无刷电机相数最好的选择而且大于11相后,转矩加的程度和波动的减少程度很小。
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