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测功机厂家告诉您电机转矩波动的产生原因有哪些

时间:2020-12-15 14:29:04 点击:1154 次 来源:洛阳合能电气有限公司
  电机作为一种机械装置,输出直接用于驱动负载。而系统速度平稳性和控制精度收到电机转矩的影响,尤其在轻载和低转速状态下,转矩波动明显增加。那电机转矩波动的产生原因有哪些?下面合能的小编就给大家讲解一下。
  

  一、转矩波动是什么

  
  转矩波动是各种工作机械传动轴的时候出现扭矩的波动,与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系,转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。通俗地讲就是电机由于机械结构和本身转子惯量输出一定转矩的上下波动。
  

  二、转矩波动的原因

  电力测功机

  1、电磁转矩引起

  
  从工作原理看正弦波驱动是一种高性能的控制方式,电流是连续的、正弦波交流电流与反电动势共同作用产生光滑平稳的电磁转矩。从电磁转矩产生原理就决定了直流无刷电机转矩波动比正弦波驱动要大许多。但在实际电机,由于设计和制造方面的原因,很难做到反电动势为平顶宽度120°电角度的梯形波;实际上,大多数直流无刷电机的反电动势波形都不可能是梯形波,而更接近于正弦波;这样,电流波形也就必然偏离方波,这些非理想情况都会导致其电磁转矩存在原理性波动。
  

  2、换相引起波动

  
  电机工作时,定子绕组按一定顺序换相。即使在符合反电动势为平顶宽度120°电角度梯形波,定子电流为方波的理想情况下,由于相绕组存在电感,在每两个状态之间存在一个换相时段,电枢绕组中的电流从某一相切换到另一相时有一个过渡过程,电流变化的滞后使换相期间产生的电磁转矩存在明显的波动,称为换相转矩波动。
  

  3、齿槽力矩引起

  
  (1)当转子处于不同角度时,气隙磁场就要发生变化,产生齿槽转矩。齿槽转矩与转子位置有关,因而引起转矩波动。在电机低速轻载运行时,齿槽转矩将引起明显的转速波动,并产生振动和噪声。
  
  (2)齿槽转矩产生的原因与前述两种引起转矩波动的原因不同。前述两种引起转矩波动的原因均在于定子电流与转子磁场的相互作用,而齿槽转矩是由定子铁心与转子磁场相互作用产生的。
  

  4、电枢反应引起

  
  电枢磁动势对气隙永磁主磁场的影响,称为电枢反应。直流无刷电机的电枢反应比较复杂。电枢反应磁动势会使气隙主磁场波形发生畸变,气隙主磁场的磁通密度不再是空载时的方波,反电动势也随之畸变,从而引起转矩波动。
  

  5、机械工艺引起

  
  电机机械工艺缺陷和材料不一致也是引起电机转矩波动的重要原因之一。例如电机机械加工及装配时产生的尺寸和形位偏差,定子冲片各槽分布不均匀,定子内、外圆偏心,定、转子同轴度偏差等产生的单边磁拉力;转子位置传感器定位不准导致的转矩波动;各相绕组参数不对称及电子元器件性能参数的差异而导致的转矩波动;磁路中各零件材料特别是每个磁极永磁体性能不一致而产生的转矩波动等。因此,提高加工制造水平也是减少转矩波动的重要措施。
  

  三、转矩波动的负面影响

  

  1、噪声频率大

  
  噪声的危害程度主要取决于噪声的频率、强度及暴露时间。噪声不仅对人们的生活和工作造成干扰,还对听力造成损伤。电机运用于很多日常生活中产品中,比如风扇、空调、吊扇等,风扇噪声大、空调噪声大将直接影响睡眠质量。
  

  2、引起系统共振

  
  电机转矩周期性波动,如果产生的频率与系统固有频率一致,那么容易引起系统共振,特别是一些外壳为塑料的产品,转矩波动非常容易产生共振现象,如风扇共振、空调共振等。
  

  3、辐射干扰大

  
  电机转矩波动的源头之一为电流波动,变化的电流产生变化的磁场,电流波动大导致辐射大,以至于传导和空间辐射超标。
  

  4、其他方面

  
  电机转矩波动,力矩波动,导致加工不均匀,甚至知识加工部件断裂,损坏等现象,加工精度变差。在某些方面电机转矩波动导致机械部件出现周期性的一侧受用磨损,加快系统老化程度。
  
  上述内容就是电机转矩波动的产生原因有哪些的回答,还有转矩波动带来的负面影响,希望能对大家有所帮助。电机转矩波动与电机的工作效率、运转、能源消耗等关系密切,在生产中起着重要作用,所以要密切关注电机的转矩波动。洛阳合能电气有限公司自主研发设计电力测功机设备,单机扭矩50000Nm,是目前国内单机扭矩较大的电力测功设备,率先打破了1000kw以上电力测功设备无法制造的困局,另提供免费设备零件维护,提高产品性能,如有需求,欢迎与合能电气联系!
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