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          煤礦電機車:論述換向轉矩脈動產生的原因

          2013/6/18 11:25:20 點擊次數:

          煤礦電機車:論述換向轉矩脈動產生的原因——華南電機車www.digitmedi.com

              為了使電機車運行更加平穩,有必要對這些引起電機車轉矩脈動的因素加以分析并提出改進方法。接下來本文將論述換向轉矩脈動產生的原因,并給出具體的轉矩脈動表達式,從而提出一種改進方法。
            
              永磁無刷直流電機的數學模型和運行特性

            下面以采用120°兩兩導通六狀態的控制方式控制的一個三相星形無刷直流電機為例介紹無刷直流電機的數學模型,首先做如下假設:1)定子繞組為60°整距集中繞組,星形連接;2)假設磁路不飽和,不計渦流和磁滯損耗;3)三相繞組完全對稱,不考慮電樞反應;4)電機定子繞組自感和互感為常數。

            換向轉矩脈動分析

           。1)電機的換向過程電機的換向過程有多種可能,接下來本文只針對非重載條件的換向轉矩脈動問題進行分析,也就是要滿足E >0125 V <5 >, E為電機的反電勢, V為電機實際的線電壓(不是電機的供電電壓)。

            設上橋由A相換到B相,在換向前A相電流以達到穩態值I,電機角速度為ω, A相反電勢為E,這時電機的實際線電壓記為V。由電機的等效模型(a)得到這時的電壓方程為:V = V a = R I + E + V s V b = e b + V s 0 = V b = - R I - E + V s(3)在非強過載換向過程中,電機A相電流i a在B相電流達到穩態值I以前先降為0.在這種情況下電機換向的過渡過程分為兩個階段:第一個階段為A相電流逐漸減小到0,在這個階段中三相電流都不為零,(b)所示;第二個階段為只有B、C相有電流,(c)所示,直到B、C相電流達到穩態值為止。本文假設在電機換向過程中,電機角速度基本不變, A相反電勢也基本不變為E。

            在第一個換向階段中所示,由于相電感的存在, A相電流不可能瞬間跳變到0,因此A相電流通過VF 4管的反向并聯二極管續流,設這段時間電機的實際線電壓為aV,可以看出,在非重載條件下,電機線電壓不變時(即aV = V時)換向,電機的轉矩脈動都為負值,即換向過程中電機的轉矩是減小可以看出,這種轉矩脈動不僅依賴于電機電流,而且依賴于電機的反電勢E,并且轉矩脈動的相對值可以達到50 %。因此,可以得出換向轉矩脈動對電機性能的影響是較大的,消除它可以很好的改善電機的運行特性。

           

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