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振动电机新闻中心 〉转矩反应出的震动电机的运行特性

转矩反应出的震动电机的运行特性

转矩反应出的震动电机的运行特性

堵转转矩是反映永磁震动电机起动特性的另一个重要指标,GB/T13985一92规定,磁阻式或永磁式震动电机堵转转矩应在额定电压、额定频率下进行堵转试验,在转子任意60度电角度范围内均匀测取6点或n点,取其中的最小值作为堵转转矩。另一种测定堵转转矩的方法是反拖法,即震动电机稳定旋转时,同轴连接的另外一个震动电机对其施加一个反向的转矩,使其减速至零的转矩就是起动转矩。然而以上两种方法只适用于功率较小的震动电机,且试验中转矩脉动的存在使上述试验很难得到准确的结果,因此永磁震动电机堵转转矩的系统分析和准确测试仍是一个值得研究的问题。

    永磁震动电机堵转时的恒定转矩主要包括定转子基波磁场产生的异步转矩与磁阻负序转矩。其中定子基频电流产生的同步速旋转磁场在转子导条中感应出相同频率的电流,由于转子磁路的结构不对称,转子电流可形成正向和反向同步旋转的两个磁场。正向旋转磁场与定子同步旋转磁场形成恒定的异步转矩;反向旋转磁场则在定子中感应出负序电流,该负序电流产生的磁场与转子反向旋转磁场相对静止,形成恒定的负序转矩,震动电机堵转时负序转矩的方向与异步转矩相同,由于该转矩是因磁路磁阻不对称产生的,因而又称为磁阻负序转矩。此外,堵转恒定还包括定转子谐波磁场产生的谐波异步转矩。

    堵转脉动转矩主要包括永磁体磁场与正向旋转磁场和反向旋转磁场相互作用产生的基频脉动转矩,以及气隙中正向旋转磁场与反向旋转磁场相互作用产生的2倍频脉动转矩,这些脉动转矩在一个周期内的平均值为零。永磁震动电机的堵转转矩是指震动电机堵转运行达到稳态后一个工频周期内的平均转矩。因而如果能够连续地测取堵转时的瞬态转矩,那么取其一个周期内的平均值便可采用直接堵转法得到永磁震动电机的堵转转矩。

    自起动永磁震动电机堵转时,集肤效应的存在使同步旋转磁场集中在转子表面,从而使不同位置堵转时d、q轴磁路磁阻的不对称程度主要取决d、q轴漏磁路磁阻,而d、q轴漏磁路磁阻在一对极下呈现六倍频波动,由此导致不同位置堵转时磁阻负序转矩的不同,相应地使一对极下不同位置堵转时堵转转矩呈现六倍频的波动。

    基波正序电流产生的转矩对应于堵转异步转矩部分,而基波和谐波负序电流是由d、q轴磁路不对称引起的反向旋转磁场感应产生的,由于感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的旋转,因而负序电流产生的转矩与异步转矩方向相同。谐波正序电流由正向旋转的谐波磁场产生,其电磁转矩方向与异步转矩方向相反。当b=0.37时,基波和二次谐波负序分量均最大而二次谐波正序分量最小,从而使最终的堵转转矩最大;而b=0.86时的情况正好相反。

    定转子齿槽分布的不对称导致了d、q轴磁路磁阻随转子位置的波动,从而引起不同位置堵转时定子基波负序电流和谐波电流大小的不同,由此造成堵转转矩中的磁阻负序转矩和谐波异步转矩随堵转位置呈现有规律的波动。对于不同结构的永磁震动电机,转子的d、q轴电抗在一对极下的波动周期可能有所不同。对于整数槽震动电机,由于三相绕组以及其首末端导条在定子槽内完全对称分布,因此d、q轴磁路磁阻在一对极下的波动周期数应为6的整数倍,相应地,堵转转矩随转子位置在一对极下也呈现相同周期的波动。

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