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论述矿用电机车换向转矩脉动产生的原因及其解决方法

发布时间:2017-04-21 15:53:06
为了使矿用电机车运行更加平稳,有必要找出对这些引起电机车转矩脉动的因素并提出改进方法。用户对这一概念十分的薄弱,接下来本文将论述换向转矩脉动产生的原因及其改进方法,具体内容如下。


论述矿用电机车换向转矩脉动产生的原因及其解决方法

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这是由于定子电流和转子磁场相互作用而产生的转矩脉动.它与电流波形、感应电动势波形、气隙磁通密度的分布有着直接关系。理想情况下,定子电流为方波,感应电动势为梯形波,平顶宽度为120°电角度,电磁转矩为恒值。而实际电机中.由于设计和制造方面的原因.很难保持感应电动势为梯形波,或者平顶宽度不是120°电角度:或者由于转子位置检测和控制系统精度不够而造成感应电动势与电流不能保持严格同步;或者电流波形偏离方波,只能近似地按梯形波变化等。都有哪些改进方法?

(1)优化设计法。对于无刷直流电动机,磁极形状、极弧宽度、极弧边缘形状对输出电磁转矩都有很大的影啊。当气隙磁通密度呈方波分布时,即感应电动势波形为理想的梯形波时,极弧宽度增加.则电磁转矩增加,转矩脉动减小;当极弧宽度达到π时,电机功率最大,转矩脉动为零。据此,可以通过选择合理的无电磁转矩脉动的电机磁极和极弧的设计方案,改变磁极形状,或增加极弧宽度来有效消除电磁转矩脉动。

(2)最佳开通角法。通过电机优化设计可以消除电磁转矩脉动,但也有不足之处,例如:由于电机绕组的电感限制,即使电机采用恒流源供电.在换流过程中电流不能突变,流入定子绕组的电流波形也不可能是矩形波;另外.对于实际电机,气隙磁场很难保持理想的方波分布,绕组感应电动势波形也并非理想的矩形,这样就无法实现完全从硬件设计上消除电磁转矩脉动。因此.只能通过控制手段和策略来抑制转矩脉动。如采用最佳开通角的方法抑制电磁转矩脉动,即先推导出转矩脉动与开通角之间的函数关系式,再求取电流最优开通角,使电流波形和感应电动势波形的配合适当.从而达到削弱转矩脉动的目的。


从这篇新闻可以得出换向转矩脉动对矿用电机车性能影响是较大的,消除它可以很好的改善电机的运行特性。