你好,欢迎来到东莞市老虎城首页机电科技有限公司!!
阿里巴巴店铺  |  收藏本站  |  网站地图  | 电动推杆博客 |  代理加盟
东莞市老虎城首页机电科技有限公司LOGO
东莞机电生产厂家联系电话

永磁直流电机的电枢反应

东莞市老虎城首页机电科技有限公司
地址:东莞市茶山镇南社工业区东山路15号
电话:0769-83002357
传真:0769-83002367
联系人:熊兵13929442625
公司网站:/
E-mail:kokn_motor@126.com

当前位置: 首页 > 新闻资讯 > 行业新闻

点击次数:更新时间:2018-05-19 13:05:07

  在永磁电动推杆中,气隙磁场是由永磁磁动势和电枢绕组磁动势共同作用产生?电机负载运行时电枢电流产生的磁动势对气隙磁场的影响称为电枢反应?在有刷直流电机,它的电枢反应磁场与主磁极磁场是正交的?电枢磁场使主磁极磁场发生歪扭,电动推杆状态时的电机磁极前端磁场加强,磁极后端磁场消弱,并且消弱和加强的磁动势基本相等?

由于磁路饱和的影响,结果使主磁极总磁通有所消弱,并且负载越大,磁路越饱和,去磁作用越明显?电枢反应不仅对主磁极磁场有去磁作用,还引起主磁极磁通歪扭,使磁极物理中性面处磁场不再为零,给换向带来不利因素?而在永磁直流电机,毕竟其运行机理和结构有别于有刷直流电动推杆,它的电枢反应与磁路的结构?饱和程度有关外,还与电枢绕组形式?导通方式和状态角的大小等因素有关?而且,如下面分析可以看到,在一个状态角不同时刻电枢反应磁场和永磁磁场空间相对关系不是固定的,这也和有刷直流电动推杆情况不同?

所以直流电机的电枢反应与普通的有刷直流电动推杆有较大区别?有些文献在直流电机磁路设计时,还按有刷直流电动推杆那样考虑电枢反应来确定永磁体负载工作点,这将会引起较大误差?

有相当数量文献就永磁直流电机的电枢反应对气隙磁通?感应电动势?电磁转矩及其波动?以及正常换相的影响进行了研究,本章对此进行归纳和分析,并指出一些值得商榷的地方?提出基于电枢反应磁动势分布图方法分析电枢反应对气隙磁场影响,与基于电枢反应磁动势分解为直轴和交轴分量传统分析方法相比可得到更直观的理解和更准确的认识?

并讨论了分数槽集中绕组直流电机电枢反应的特殊问题

 

电枢反应磁动势分解为直轴和交轴分量的分析方法

  不少文献借鉴有刷直流电机思路采用将电枢反应磁动势分解为直轴和交轴分量传统方法分析直流电机电枢反应的影响?摘其要点归纳如下?

  为分析方便,先观察采用星型联结?整数槽绕组?三相六状态换相方式的两极内转子结构电机,如图8-1所示?这种接法的特点是每一工作周期有6个状态,每个状态占60°电角度?当电机转子逆时针方向旋转时,图8-1a?b?c分别表示一个状态的初始点?中间点和最终点时刻永磁转子的位置和电枢反应磁动势的分解图?图中,F,表示永磁磁动势;每状态有两相绕组串联导通(这里是A相和B相导通)?流过电流I产生的电枢反应磁动势以F表示,将其分解为Fm和Fq,分别为相对于永磁磁动势F的直轴和交轴分量?

  当电枢反应磁动势波形是矩形波或阶梯波时,一个极下的电枢反应磁动势幅值表示为Fa=2W1/2p =Wl/p

如果只考虑基波,则有:

F?=0.866W

式中,W为每相定子绕组串联匝数;为绕组电流;p为电机极对数?

  可以发现,一个状态角内,在前半个状态,直轴电枢反应磁动势F?对永磁磁动势作用是去磁,而在后半个状态,直轴电枢反应磁动势F?对永磁磁动势作用是增磁?显然,在初始点和最终点时刻,直轴电枢反应磁动势到达最大值:

F2adma=Fcos60°=0.5F

  交轴电枢磁动势F=对主磁场的作用是使气隙磁场波形畸变?

图8-1状态角下三个时刻永磁转子的位置和电枢反应磁动势的分解图

基于直轴和交轴分量分析的传统观点

  传统观点认为电枢反应引起平均气隙磁通密度下降主要原因是一个状态角范围内,因磁路局部饱和,直轴电枢反应磁动势作用使后半个状态增磁未能够抵偿前半个状态去磁的缘故?就平均效应来看,即使磁路有饱和,电枢反应对电机气隙磁场只有微弱的去磁作用,对气隙磁场影响作用不大,电磁设计时负载工作点磁通可用空载工作点磁通代替?

参考文献[2]认为电枢反应对电机的影响可归纳为:电枢反应对转子磁场先去磁而后增磁,使电机的每极总磁通在空载时的每极总磁通附近变化,电枢反应使反电动势和电磁转矩发生变化,但对反电动势及电磁转矩的平均值影响不大?从而得到结论:电磁设计时可将空载工作点的磁通近似看作负载工作点的磁通?

  参考文献[3]提出永磁直流电机电枢磁动势在电枢圆周内是步进跳跃式旋转的?在一个状态角范围内,电枢磁动势在刚开始为最大去磁,然后逐渐减小,在状态角中间位置时不去磁也不增磁,后半个状态角逐渐增磁并达到最大值?可见电枢反应的直轴分量时而增磁时而去磁,使气隙每极的合成磁通发生变化,但对总的平均磁通改变不明显?通过静态磁场的计算,证明了电枢反应对气隙磁通密度和电磁转矩的影响较小,在工程计算允许误差范围以内,可忽略不计?交轴电枢磁动势对主磁场的作用是使气隙磁场波形畸变?对于向激磁方式,由于稀土永磁体本身的磁阻很大,故交轴电枢磁动势引起气隙磁场畸变较小通常可不考虑?即使交轴电枢反应存在,只要磁路不饱和,交轴电枢反应使磁场波形的畸变不影响总磁通的平均值?

参考文献[6]用磁动势矢量合成法和磁动势积分法对电动自行车用三相六状态2极6槽外转子直流电机的气隙磁场及电枢反应进行了定性分析,还用电磁场的有限元分析方法对其进行定量分析,在计算中计及了电机电枢的齿槽影响?表8-1为一个状态角范围内三个典型位置下的气隙空载磁通密度和负载磁通密度计算结果,比较了空载磁通密度和负载磁通密度的差值?

由表8-1可以看出,该无刷直流电动机因每极每相槽数较少(q=1),使得电机齿槽对气隙磁通密度有较大的影响,样机的计算结果表明,即便是在空载时,三个位置气隙平均磁通密度的最大值与最小值也相差5%,b位置的磁通密度有所降低?负载气隙磁通密度与空载气隙磁通密度相比,a位置的去磁作用要强于c位置的助磁作用,这是由于电机的饱和所引起?总平均来说,负载气隙磁通密度与空载气隙磁通密度相比只降低2.6%?可见,在电机的一个状态角范围内,电枢反应由去磁变为助磁,就平均效应来看,电枢反应对电机气隙磁场只有微弱的去磁作用,这一作用在工程上可以忽略不计?

表8-1三个典型位置的空载磁通密度及负载磁通密度平均值(T)

  位置a 位置b 位置c 三个位置平均
空载磁通密度 0.703 0.655 0.703 0.687
负载磁通密度 0.646 0.630 0.731 0.669
差值 0.057 0.025 -0.028 0.018

 



首页| 电动推杆| 机械伸展装置| 推杆手控器| 无线手控器| 电源线/电源适配器| 企业简介| 厂房实拍| 荣誉执照| 行业新闻| 公司资讯| 常见问题| 人才招聘| 联系老虎城首页| 代理加盟 |阿里巴巴店铺|网站地图
老虎城首页LOGO 版权所有:东莞市老虎城首页机电科技有限公司
地址:东莞市茶山镇南社工业区东山路15号
电话:0769-83002357
传真:0769-83002367
网站备案号:粤ICP备18038806号
联系人:熊兵
手机:13929442625
公司网站:/
E-mail:kokn_motor@126.com
老虎城首页官网APP二维码
官网APP二维码
老虎城首页阿里巴巴店铺二维码
阿里巴巴店铺二维码

工作时间

周一至周日

8:00 - 18:00

在线客服

点击这里给我发消息 熊兵

点击这里给我发消息 婉秋

联系电话

0769-83002357

联系手机

13929442625