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煤矿电机车:论述换向转矩脉动产生的原因

2013/6/18 11:25:20 点击次数:

煤矿电机车:论述换向转矩脉动产生的原因——AG发财网电机车www.huanandjc.com

    为了使电机车运行更加平稳,有必要对这些引起电机车转矩脉动的因素加以分析并提出改进方法。接下来本文将论述换向转矩脉动产生的原因,并给出具体的转矩脉动表达式,从而提出一种改进方法。
  
    永磁无刷直流电机的数学模型和运行特性

  下面以采用120°两两导通六状态的控制方式控制的一个三相星形无刷直流电机为例介绍无刷直流电机的数学模型,首先做如下假设:1)定子绕组为60°整距集中绕组,星形连接;2)假设磁路不饱和,不计涡流和磁滞损耗;3)三相绕组完全对称,不考虑电枢反应;4)电机定子绕组自感和互感为常数。

  换向转矩脉动分析

  (1)电机的换向过程电机的换向过程有多种可能,接下来本文只针对非重载条件的换向转矩脉动问题进行分析,也就是要满足E >0125 V <5 >, E为电机的反电势, V为电机实际的线电压(不是电机的供电电压)。

  设上桥由A相换到B相,在换向前A相电流以达到稳态值I,电机角速度为ω, A相反电势为E,这时电机的实际线电压记为V。由电机的等效模型(a)得到这时的电压方程为:V = V a = R I + E + V s V b = e b + V s 0 = V b = - R I - E + V s(3)在非强过载换向过程中,电机A相电流i a在B相电流达到稳态值I以前先降为0.在这种情况下电机换向的过渡过程分为两个阶段:第一个阶段为A相电流逐渐减小到0,在这个阶段中三相电流都不为零,(b)所示;第二个阶段为只有B、C相有电流,(c)所示,直到B、C相电流达到稳态值为止。本文假设在电机换向过程中,电机角速度基本不变, A相反电势也基本不变为E。

  在第一个换向阶段中所示,由于相电感的存在, A相电流不可能瞬间跳变到0,因此A相电流通过VF 4管的反向并联二极管续流,设这段时间电机的实际线电压为aV,可以看出,在非重载条件下,电机线电压不变时(即aV = V时)换向,电机的转矩脉动都为负值,即换向过程中电机的转矩是减小可以看出,这种转矩脉动不仅依赖于电机电流,而且依赖于电机的反电势E,并且转矩脉动的相对值可以达到50 %。因此,可以得出换向转矩脉动对电机性能的影响是较大的,消除它可以很好的改善电机的运行特性。

 

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