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关于高频振动电机的规律性变化

作者:东隆机械来源:振动电机 日期:2014-04-12 11:13
永磁高频振动电机转子磁路的不对称引起堵转负序电流的产生,而负序电流对各相电流有效值的影响与堵转位置有关,从而使不同位置堵转时三相电流有效值呈现有规律的变化。
 
    永磁高频振动电机转子磁路的不对称包括两个方面,其一是由于永磁体存在造成磁路不对称;其二是由于定转子槽等非永磁体原因引起的磁路不对称。永磁高频振动电机如果将永磁体所在的位置以铁心代替并进行堵转计算,结果表明三相堵转电流幅值之间的差别并未显著缩小。这是由于堵转时转子导条的集肤效应使旋转磁场主要集中在转子表面,即使没有永磁体的存在d、q轴磁路磁阻仍不对称,因而定转子表面结构的不对称才是引起负序电流的主要原因。
 
    当考虑永磁体作用时,高频振动电机堵转运行时相当于在永磁体磁场的基础上叠加一个同步旋转磁场。当旋转磁场方向与永磁体磁场一致时磁场增强,定转子铁心更加饱和,磁路磁阻将增大;反之,当旋转磁场与永磁体磁场方向相反时磁路磁阻将减小。因此以同步速旋转的基波磁动势将产生正负半波不对称的磁场,使气隙磁场中含有2倍频分量。
 
    合成磁密幅值呈周期性的变化,其中的直流分量对应于永磁体产生的磁场,而基频分量对应于同步旋转磁场。对合成磁密进行傅立叶分析二倍频谐波磁密,其极对数与基波相同并以二倍同步速旋转,从而在绕组中感应出2倍频的感应电动势,相应地在绕组中产生2倍频的电流。
 
    A相电流正半波幅值明显大于其负半波幅值,说明定子绕组中存在偶数次电流谐波,由以上分析可知主要为2倍频电流谐波。由于2倍频的电流是由2倍频气隙磁密感应产生的,因此该电流产生的磁场将尽可能地削弱2倍频气隙磁密。若永磁高频振动电机在0=O位置堵转,则当A相基波电流为正时永磁体磁场和同步旋转磁场相互增强,磁阻较大,因而2倍频的电流将在A相基波电流为正的区间内尽可能地增大磁路的磁动势,从而使A相电流正半波的幅值增加;而当A相基波电流为负时情况正好相反。
 
    转子磁路结构的不对称导致了基波负序电流的产生,从而使永磁高频振动电机堵转时三相电流有效值随着转子位置的不同而发生规律性的变化,当磁极中心线与某相绕组轴线大致重合时该相电流有效值最大;永磁体引起的磁路附加饱和则导致了堵转电流中的偶数次谐波,从而使三相堵转电流正负半波不对称。
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