永磁同步電機力矩控制
2020-05-26 16:32:06
徽碩實業(yè)
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什么是齒槽力矩電機?在永磁電機中,即使沒有電流通過定子,也會產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。我們稱這個扭矩為齒槽力矩。
由于空氣的滲透性系數(shù)不同于鐵心的滲透性系數(shù),所以空間磁場在氣隙中的分布實際上是不均勻的,有切向分量和徑向分量。所以當轉(zhuǎn)子在空間旋轉(zhuǎn)時,即使定子不通電,也會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,即齒槽力矩。具體來說,我們用手指輕輕轉(zhuǎn)動永磁體電機的輸出軸,就會感受到"一格一格"的感覺。
·磁極垂直于鐵心的位置(0°和180°)磁阻最大,扭矩為0,稱為"不穩(wěn)定平衡點".
·磁極對鐵心的位置(90°和270°)磁阻最小,扭矩為0,稱為"穩(wěn)定平衡點",無大負荷時轉(zhuǎn)子可以永久保持·在兩個平衡點之間,磁阻力矩為非線性,最大值一般接近定子齒的某一位置影響齒槽力矩的主要因素如下
1、永磁體的磁場強度。
2、槽的寬度
3、永磁體在轉(zhuǎn)子中的位置和尺寸精度
4、定子層壓階段受沖壓、織構(gòu)方向、層壓方式、焊接等工藝影響。
在許多應用中,對電機轉(zhuǎn)矩波動的要求非常嚴格,因此對電機本體提出了齒槽轉(zhuǎn)矩的要求。
如何降低電機齒槽轉(zhuǎn)矩?
·斜槽/斜級,這是最常見的做法,通常指定夾層或轉(zhuǎn)子永磁體的半個溜槽或一個溜槽。
由于斜槽處理過程的復雜性,轉(zhuǎn)子上更常見的做法是分段斜槽階段及其高級變體。
齒槽的缺點是,它可以減小感應電動勢基波的幅值,從而減小輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩,電機泄漏和雜散損耗增加,降低了電機的效率,增加過程的復雜性。