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永磁直流无刷电机的转矩波动详解

时间:03-22 00:11 点击:87

忽略工艺影响,永磁直流无刷电机的转矩波动主要包括槽引起的齿槽转矩、电流换向引起的转矩波动、电磁因素引起的转矩波动、电枢反应引超的转矩波动。

 

永磁直流无刷电机转矩波动


1、电流换向引起的转矩波动

直流无刷电机每经过一个导通状态,定子绕组中的电流就要进行一次换向,对电磁转矩产生一定的影响。这种相电流换向引起的电磁转矩波动称为換向转矩波动。

 

2、电磁因素引起的转矩波动

电磁因素引起的转矩波动是由于定子电流和转子磁扬相互作用而产生的转矩波动。由于磁极间漏磁的影响,永磁磁场的极弧宽度通常小于实际极弧宽度,因此在相绕组的一个导通状内,导通相绕组的所有导体并不总处于均匀磁场下,导致电磁转矩波动的产生。

一般情况下,永磁直流无刷电机的极弧宽度较大,电磁因素引起的电磁转矩波动较小,有些情况下可以忽略。在电机设计时,一般取电机磁极的极弧系数尽量接近1,增加气隙磁场的平顶宽度,以减小电磁转矩波动。


3、电枢反应引起的转矩波动

电枢反应对转矩波动的影响主要体现在以下两个方面:①电枢反应使气隙磁场发生畸变,畸变的磁场与定子相绕组电流相互作用,使电机的电磁转矩随定、转子的相对位置的变化而波动;②相绕组刚刚导通时,电枢反应磁场助磁,每极磁通量增大;当相绕组电流即将关断时,电枢反应磁场去磁,每极磁通量变小,每极磁通量的这种快速变化也会引起电机转矩的波动。


为减小因电枢反应引起的转矩波动,永磁体应设计为瓦片形或环形结构,也可将转子磁路设计得较饱和,增大电枢反应磁场路径的磁阻。


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