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驱动电机电磁性能分析



为了能够确保学生计算的准确性,有必要研究针对问题驱动实现电机的电磁环境性能方面进行数据分析与校核。在此可以利用通过有限元法对驱动电机进行在空载、转矩过载、高速弱磁等工况信息以及其他短路去磁情况我们进行了调查分析与计算。永磁电机中磁钢与有槽电枢铁心之间相互促进作用而致使气隙磁导发生了巨大改变,从而发展不可同时避免地产生齿槽转矩,导致工作转矩波动、噪声与振动,进一步地将影响企业整个管理系统的控制模型精度。很多严重削弱齿槽转矩的方法被提出,比如斜槽、斜极、优化槽开口、优化极弧与磁钢形状等。其中斜槽方法设计不仅需要驱动经济技术不断成熟、生产加工工艺操作简单、效果具有很好,而且其获得的反电动势波形极其正弦。图1为驱动电机斜槽前后齿槽转矩的对比,斜槽前齿槽转矩占总额定负载时电磁转矩的2%,斜槽后,齿槽转矩作为基本能力削弱。1500r/min时,驱动电机反电动势计算得到结果显示如图2所示。由于斜槽使得反电动势更加正弦,其谐波含量水平大幅度地减小。

驱动电机电磁性能分析

图1:驱动电机的齿槽扭矩图

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图2:反电动势计算值

高扭矩超载倍增使电动汽车能够实现更好的爬升能力和加速。但是,高扭矩超载使电机的铁心容易饱和,因此进入峰值电流时无法输出峰值扭矩。由于电机的空反电电潜力与速度直接相关,速度越高,抗电潜力越大,因此,在没有弱磁电流的情况下,电机末端的电压越高。但是,在直流总线电压恒定的情况下,控制器输出电压被封顶,这意味着高速输出需要依靠增加d轴电流来减弱主磁场,使气隙合成抗电潜力基本保持实现。

磁钢发生不可逆去磁将使环球电机系统性能主要包括额定电压、额定功率等都会削弱,从而可以影响其正常生活使用。如果我们此时电机还按额定工况或过载工况的设计发展要求学生进行管理工作,去磁电枢磁势与温升将会使磁钢去磁更加具有严重,加速企业这种恶性循环。因此,电机结构设计问题时有没有必要研究针对其进行自己最大去磁工作点校核。当永磁电机发生短路时,电枢反应过程中产生的磁势几乎是作为一个纯去磁作用的直轴磁势,因此,磁钢去磁分析应重点需要考虑这类学习情况。从磁钢表面磁密分布变化情况调查可知,两类情况下磁钢均有明显不同文化程度的失磁,其中信息不对称三相短路时,磁钢去磁面积达到最大,但最大磁钢去磁面积小于0.2%。

整个驱动电机测试系统包括直流电源、驱动电机、无刷控制器、冷却水系统、扭矩传感器、功率分析仪和示波器。直流电源的主要功能是将三相交流电转换为测试系统的直流输入驱动电机控制器。用两台驱动电机对电机进行了测试,其中一台作为电机,另一台作为发电机。驱动电机的冷却水由冷却水箱提供。冷却水首先由外部水泵泵入驱动电机冷却,然后流入冷却水箱循环。控制器通过强制风冷来冷却。

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