TA的每日心情 | 奋斗 2014-12-27 23:40 |
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计算结果分析
感应电动势波形
图 5-4 所示为 A 相绕组的空载感应电动势波形,电机沿逆时针方向旋转,θ 为转子从初始位置角开始转过的电角度,B 相、C 相绕组的空载感应电动势波形依次滞后 A 相120°、240°电角度。 电动机空载运行时,由于定子绕组的空载电流很小,理想情况下,一相绕组的空载电阻压降和电流换相而引起的绕组电感压降可忽略不计,故空载时反电动势之和与直流工作电压很接近。事实上,通过测量所得的电动机相电压实为反电动势与定子绕组电感压降以及该绕组的空载电阻压降之和;所以在实测波形中就能反映出在反电动势数值上所叠加的绕组电感压降由初值按照指数函数规律衰减的变化情况。而图 5-4 是由数值计算得到的一相绕组反电动势的波形,其对称性较好,有助于增加电机的力能指标,随着磁钢宽度的增大,电动势幅值逐渐增大,其波形的平顶波宽度也逐渐变大;其平顶波的波形与磁链的波形相吻合,两者对应的关系符合工程分析与判断的结论。
负载静态性能分析计算
根据无刷直流电机的运行原理,在电机要带负载运行时给三相绕组按一定的通电相序通电,从而绕组电流产生磁通,此时电机内的磁场是合成磁场。电枢绕组通电相序和功率电路开关管开通角、关断角的设置会对电机的性能产生一定的影响。由于定子齿槽的存在,电磁转矩中会包含齿槽转矩。通过有限元法计算电机负载时在不同转速、不同转子位置角时的静态特性。
场图及气隙磁密曲线
图 5-5 和图 5-6 所示分别为转子位置角 θ=0°时,电机在单相导通状态下的磁场分布图和气隙中心线上的磁密曲线,横坐标 θ′代表气隙中心线上各点的机械角度;A 相绕组通反向电流,B 相绕组通正向电流。 当电机绕组不通电流时,电机中的磁场分布完全由转子永磁磁势 F1决定,电机中的磁力线分布如图 5-1 所示。当电机绕组通电流时,电枢绕组会产生电枢磁势 Fa,电枢磁势 Fa可以分解为直轴电枢磁势 Fad和交轴电枢磁势 Faq。直轴电枢磁势 Fad会对转子主磁极产生去磁或者增磁作用;交轴电枢磁势 Faq会使气隙磁场发生畸变。当电枢磁势的直轴分量 Fad与转子永磁磁势 F1方向相反时,对转子主磁极产生最大去磁作用;当电枢磁势的直轴分量Fad与转子永磁磁势F1方向相同时,则对转子主磁极产生最大增磁作用;
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