转子设计对电动机中转子槽谐波的影响(译文)
电机定子与转子槽数的关系

电机定子与转子槽数的关系答案:定子槽数决定了定子绕组的谐波次数,而转子槽数的匹配也很重要,不合理的匹配可能导致电机产生谐波转矩,影响电机的启动转矩和最大转矩,增加电机损耗,恶化振动和噪声性能。
在异步电机中,尤其是笼型转子异步电机,定子与转子的槽配合必须选择合适,否则会导致电机起动性能不符合要求,或电机运行时有明显的电磁噪声。
为了达到更高的效率和更佳的性能,定子槽数和转子槽数的比值应尽量接近1:1,虽然对称电机(定子槽数与转子槽数相等)结构简单、容易制造、经济实用,但在特定应用条件下,对称电机不一定是最优的设计方案。
转子槽形与槽数的几何空间局限性较大,多槽转子的槽形为细长型,而少槽转子槽形为扁胖型。
在满足起动性能的前提下,以转子漏抗最小作为转子槽数与槽形匹配的最佳组合,可以获取比较理想的最大转矩。
扩展:一、电机定子与转子的结构和作用电机是将电能转换成机械能的装置,整个电机由定子和转子两大部分组成。
定子是电机的静止部分,一般由硅钢片、线圈和端盖等部分组成。
转子是电机的动态部分,一般由轴、铁芯和导体等部分组成。
电机正常运转时,定子和转子之间产生交变磁场,从而产生力矩,驱动电机的旋转。
二、转子槽数对电机性能的影响转子槽数是指转子铁芯上排列的导体槽数,它对电机性能有重要影响。
通常来说,转子槽数越多,电机的性能越好。
1. 转矩:转子槽数越多,电机转矩也越大。
这是因为在转子上的导体数目增加后,可承载电流就增加了,从而增加了磁场力矩。
2. 效率:转子槽数的增加也会提高电机的效率。
这是因为在转子上的导体数目增加后,电机转速可以更快地跟随电源的变化,从而减少了损耗。
3. 噪音:转子槽数对电机噪音也有影响。
当转子槽数增加时,电机的叶轮产生的谐波幅度就会变大,从而导致噪音增加。
4. 动平衡:添加转子槽数目对电机的动平衡影响不大,但一定程度上会影响电机的制造难度。
总之,在电机设计中,需要考虑转子槽数对电机性能的影响,以便根据具体需求和条件进行合理的设计和优化。
不同转子槽形对感应电机性能影响的对比分析

詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪
设计分析 esign and analysis
詪摇
不同转子槽形对感应电机性能影响的对比分析
应凯文,赵朝会
( 上海电机学院 电气学院,上海 201306)
摘摇 要:转子槽形选取对电机性能影响重大。 根据电机理论,借助 ANSYS Maxwell 软件,以刀形转子槽与平底 转子槽为例,对比分析了两种转子槽形对一台 11 kW 感应电机性能的影响。 在槽面积不变的情况下,计算了每部 分损耗,研究了两种转子槽形在空载和满载情况下电机的效率、起动转矩倍数以及起动电流倍数。 仿真和实验结 果表明,采用转子刀型槽可有效改善电机损耗特性及起动性能。 对比分析结果对不同应用场合的感应电机设计具 有一定参考价值。
就转子槽形而言,采用铸铝转子的中小型电动 机,一般采用平底槽、凸形槽、闭口槽、双笼槽、刀形 槽等。 其中平底槽强度较高,主要用于功率较大的 电机;平行槽的集肤效应比平底槽的槽形显著,对改 善电机起动性能有利;凸形槽的集肤效应显著,能降 低电机起动电流,改善起动性能,但是形状复杂,冲 模加工困难;闭口槽可减少电机的附加损耗,但是增 加了转子的槽漏抗;双笼槽可以得到较好的起动和 运行特性;刀形槽保留了凸形槽的优点,也方便了冲 模加工[1] 。
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪
D 摇 摇
摇 摇 2019 年第 47 卷第 11 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
分
为例,建立了 Maxwell 有限元电机模型,选取了平底 析
电机参数对永磁同步发电机电流谐波的影响

电机参数对永磁同步发电机电流谐波的影响发布时间:2021-05-28T01:51:15.134Z 来源:《中国电业》(发电)》2021年第4期作者:吴刚[导读] 永磁同步发电机具有结构简单,功率密度高、效率高等优点,在新能源发电和电力驱动领域得到了广泛应用。
淮南平圩发电公司安徽省淮南市 232033摘要:永磁同步发电机具有结构简单,功率密度高、效率高等优点,在新能源发电和电力驱动领域得到了广泛应用。
定子电流谐波是影响发电机性能的一个重要性能指标,本文从电机本体出发,利用Ansys软件建立了表贴式和内置式两种转子类型的电机有限元模型,并在上述基础上分析了永磁同步电机不同转子结构和永磁体厚度对电感参数的影响进而结合仿真分析了电机参数对永磁同步电机电流谐波的影响。
关键词:永磁同步发电机;电机参数;谐波永磁同步发电系统中发电机内部磁场主要包括两个部分:一部分是与电机转子同步旋转的主磁场;另一部分是电机内不与转子同步旋转的磁场即谐波磁场。
产生谐波磁场的因素有:电机铁心开槽引起的气隙磁导不均匀而产生的齿谐波存在的磁场;PWM变流器调制使定子电流含有时间谐波而产生的磁场;定子绕组空间分布不均匀产生的空间谐波磁场。
对于传统的永磁同步电机,常常忽略谐波磁场,在可控永磁同步发电系统中,尤其是对于频率较高的电机,其内部常常含有一系列的高频谐波分量,在电机内产生谐波损耗,温度升高导致发电机性能下降,影响发电效率,严重时损坏整个系统。
因此,对可控永磁同步发电系统中的谐波进行分析和抑制显得尤为重要。
一、谐波的危害PWM变流器的应用,为电力电子装置在提高效率和可靠性、减小体积和重量、节省材料、降低成本等各方面提供了有利的条件,并为机电一体化、智能化奠定了坚实的基础。
随着PWM变流器应用的日益广泛,也使得电力电子装置成为最大的干扰源。
由于受控制技术及开关频率的限制,其输出的电压电流波形中谐波含量较高,主要是由各种电力电子装置、变压器等产生的,由此带来的谐波污染问题也日渐加重[1]。
电机转子槽形设计

电机转子槽形设计一、引言电机转子槽形设计是电机设计中的重要环节之一,它直接影响到电机的性能和效率。
合理的转子槽形设计不仅可以提高电机的效率和功率密度,还可以减小振动噪声和温升等问题。
因此,本文将从转子槽形设计的基本原理、常见类型、优化方法等方面进行详细介绍。
二、基本原理1. 转子槽的作用转子槽是电机转子上用来安装线圈的凹槽,其作用主要有以下几个方面:(1)固定线圈:将线圈安装在转子槽内,使其与磁场相互作用。
(2)导体通路:通过导体将电流传送到线圈中。
(3)降低感应损耗:通过合理的转子槽形状降低感应损耗。
2. 转子槽形状对电机性能的影响(1)功率密度:合理的转子槽形状可以提高电机功率密度,从而使得同样尺寸下的电机输出更大功率。
(2)效率:合理的转子槽形状可以降低铜损和铁损,从而提高电机效率。
(3)振动噪声:转子槽形状对电机的振动噪声有直接影响,合理的转子槽形状可以减小振动噪声。
(4)温升:合理的转子槽形状可以降低电机内部的温升,延长电机使用寿命。
三、常见类型1. 直线槽直线槽是最简单、最常见的一种转子槽形式。
它具有制造工艺简单、线圈容易安装等优点。
但是,直线槽存在一些缺点,如感应损耗较大、容易产生谐波和噪声等问题。
2. 斜槽斜槽是一种比较常见的转子槽形式。
它具有降低感应损耗、减小谐波和噪声等优点。
但是,斜槽也存在一些缺点,如制造工艺较为复杂、线圈安装难度较大等问题。
3. 弯曲槽弯曲槽是一种比较新颖的转子槽形式。
它具有降低感应损耗、减小谐波和噪声、提高功率密度等优点。
但是,弯曲槽也存在一些缺点,如制造工艺较为复杂、线圈安装难度较大等问题。
四、优化方法1. 感应损耗优化(1)采用斜槽或弯曲槽形式,降低感应损耗。
(2)增加转子槽深度,减小感应损耗。
2. 噪声优化(1)采用斜槽或弯曲槽形式,减小谐波和噪声。
(2)增加转子槽深度,减小谐波和噪声。
3. 功率密度优化(1)采用弯曲槽形式,提高功率密度。
(2)增加转子槽深度和宽度,提高功率密度。
电机定转子槽型参数

电机定转子槽型参数
电机是现代工业中不可或缺的重要设备,而电机的性能直接受到定转子槽型参数的影响。
定转子槽型参数是指电机定子和转子的槽型设计参数,包括槽形、槽数、槽宽、槽深等。
这些参数的选择对电机的性能、效率和稳定性都有着重要的影响。
首先,定转子槽型参数对电机的电磁特性有着直接的影响。
槽型参数的选择会影响电机的磁场分布和磁阻特性,进而影响电机的工作效率和输出特性。
合理的槽型设计可以使电机在不同负载下都能保持稳定的性能表现。
其次,定转子槽型参数还对电机的机械特性有着重要的影响。
槽型参数的设计会影响电机的机械结构和散热性能,从而影响电机的可靠性和使用寿命。
合理的槽型设计可以使电机具有更好的散热性能和机械强度,提高电机的稳定性和可靠性。
此外,定转子槽型参数还对电机的噪音和振动特性有着重要的影响。
槽型参数的选择会影响电机的运行平稳性和噪音水平,合理的槽型设计可以降低电机的噪音和振动水平,提高电机的工作环境和舒适性。
综上所述,定转子槽型参数的选择对电机的性能、效率、稳定性、可靠性和舒适性都有着重要的影响。
因此,在设计和制造电机时,需要充分考虑定转子槽型参数的选择,以确保电机具有优秀的性能和可靠的工作表现。
交流电动机转子结构对电机性能的影响研究

交流电动机转子结构对电机性能的影响研究电动机是现代工业中常见的动力装置,广泛应用于各个领域。
而其中一个重要的组成部分就是电动机的转子结构。
转子结构对电机性能有着重要的影响,包括效率、输出功率等方面。
本文将对交流电动机转子结构对电机性能的影响进行研究和探讨。
首先,交流电动机的转子结构对电机的效率有着直接的影响。
转子是电动机中旋转的部分,承载着输送能量的任务。
转子的结构设计合理与否,直接决定了电机的效率水平。
合理的转子结构能够减少能量的损耗和浪费,提高电机的效率。
其次,转子结构也对电机的输出功率有着重要的影响。
通过改变转子的结构和材料,可以调整转子的转动惯量和质量分布,从而影响电机的输出功率。
合理设计的转子结构可以降低电机的转动惯量,提高电机的动态响应性能,使得电机能够更加高效地输出功率。
除此之外,转子结构还会影响电机的启动特性和负载能力。
对于高起动力矩要求的应用场景,合理的转子设计可以提供足够的起动力矩,确保电动机能够可靠启动。
同时,良好的转子结构还可以提高电机的负载能力,使其能够承受更高的负载,保证电机在实际工作中的稳定性和可靠性。
此外,转子结构也决定了电动机的机械振动和噪声产生程度。
在电动机运行过程中,转子结构的失衡、不平衡等问题会导致机械振动和噪声的产生。
因此,通过优化转子结构的设计,可以减少电机的机械振动和噪声,提高电机的工作平稳性和舒适性。
对于不同应用领域和场景,电动机的转子结构的设计要求也会有所差异。
例如,对于空调压缩机等需要长时间连续运行的电动机,转子结构的可靠性和散热性能会成为重要的考虑因素。
而对于高速电机等需要提供较大输出功率的电动机,转子结构的动平衡和机械刚度会成为关键的设计要求。
总结起来,交流电动机的转子结构对电机性能有着重要的影响。
合理的转子结构设计可以提高电机的效率、输出功率、启动特性和负载能力,减少机械振动和噪声产生。
在不同的应用领域和场景下,转子结构的设计要求也会有所差异。
永磁同步风力发电机设计参数对齿槽转矩的影响

永磁 同步 风 力发 电机 设 计 参 数 对 齿 槽 转 矩 的影 响
邓秋玲 ,黄 守道 ,刘 婷
( .湖南工程学院 电气与信息工程系 ,湘潭 4 10 ;2 1 1 11 .湖南大学 电气与信息工程学 院 ,长 沙 4 08 ) 10 2 摘 要 :研究 了 2MW 永磁 同步风力发 电机的某些 设计参数 对齿槽 转矩 的影 响 。研究 表 明槽数 和极 数配合 对齿 槽
关键词 :齿槽转矩 ;永磁 ;同步发 电机 ;电机设计
中图分类号 :T 1 ;T 1 M35 M33 文献标 志码 :A 文章编号 :10 —8 8 2 1 )700 -4 0 164 (0 0 0 —0 90
I l n e o s g r m e e s o g i r u n nfue c fDe i n Pa a t r n Co g ng To q e i Pe m a e tM a ne n hr no i we ne a o r n n g 96或160齿槽转矩大大的降低了在其它结构参数相同占额定转矩的80多120极电机的齿槽转矩达179970占额定转矩的24如图2b所示而将极数改为96齿槽转矩只有179247所示不到额定转矩的1若将极弧系数变为07590极电机的齿槽转矩仍高达414693120极电机的齿槽转矩为13227396极的电机的齿槽转矩只有634503因为此电机的极数与槽数的最小公倍数为1440齿槽转矩的频率增加了齿槽转矩的频率越高幅值越小才使得它的齿槽转矩比整数两个齿距内的齿槽波形图一般说来最小公倍数越少齿槽转矩的幅值将越小
Absr c t a t:The ifue c fc ran d sg r mee so o g n o q e d v lp d b n l n e o e t i e in pa a tr n c g i g tr u e eo e y 2MW e ma e tma — p r n n g
转子冲片槽型对电机性能的影响

转子冲片槽型对电机性能的影响首先,转子冲片槽型对于电磁性能有着直接的影响。
在电机中,转子冲片槽主要用于安装绕组线圈,通过绕组线圈中的电流与磁场相互作用来实现电机的转动。
因此,转子冲片槽的形状会直接影响电流分布和磁场分布,从而影响电机的电磁性能。
首先是对电流分布的影响。
转子冲片槽的形状会决定绕组线圈的空间布局和线圈间的相对位置。
不同的冲片槽型会导致绕组线圈中的电流分布不同。
例如,V型转子冲片槽相对于U型转子冲片槽来说,其线圈的纵向分布相对更密集,可以提高电流的分布均匀性,减小电流密度的梯度。
这可以降低绕组线圈的热量和损耗,提高电机的效率和负载能力。
其次是对磁场分布的影响。
转子冲片槽的形状也会直接影响磁场在转子中的分布情况。
不同的冲片槽型会改变磁链和磁场的通道,从而影响磁场的分布情况。
例如,V型转子冲片槽相对于U型转子冲片槽来说,其形状更有利于引导磁场的流动,减小了磁场的泄露和漏磁现象,提高了磁场的利用率和电机的磁化强度。
这可以提高电机的动作精度和输出扭矩,降低电机的振动和噪音。
另外,转子冲片槽型对于电机的机械性能也有着重要的影响。
首先是对机械强度的影响。
转子冲片槽是转子的关键部件之一,其形状和尺寸会直接影响转子的机械强度和刚度。
因此,在设计转子冲片槽时需要考虑转子冲片槽的强度、刚度和防护性能,以确保电机在运行时能够承受正常的机械载荷和振动载荷。
其次是对冷却效果的影响。
转子冲片槽也可以起到一定的冷却作用,通过冷却介质的流动,降低绕组线圈的温度,提高电机的工作效率和寿命。
不同的冲片槽型会影响冷却介质的流动速度、方向和路径。
例如,V型转子冲片槽相对于U型转子冲片槽来说,其边角相对更突出,可以增加冷却介质的流动速度和流动路径长度,提高冷却效果。
综上所述,转子冲片槽型对电机性能的影响主要体现在电磁性能和机械性能两个方面。
通过合理选择转子冲片槽的形状和尺寸,可以优化电机的电磁性能和机械性能,进而提高电机的效率、负载能力、动作精度和可靠性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
转子设计对电动机中转子槽谐波的影响1 序言现代矢量控制技术在AC驱动中得到了广泛的应用并使性能得到了显著的提高;然而,此技术通常需要一台编码器。
近年来,研究主要集中在无传感器驱动上。
无传感器速度测定可通过直接或间接的方法实现。
通常间接的方法取决于可能会误导转子速度评估的感应机械的参数。
直接的无传感器速度的测量方法是根据定子电压或电流频谱进行。
转子槽谐波实际上是指电机电压和电流的频谱分量。
磁极铁心中的槽产生槽部磁导谐波并调制气隙磁场。
这些谐波中的第一个的极数等于槽数的两倍,所以为气隙磁导引入了高空间频率分布这一概念。
当转子旋转时就产生了高频槽谐波。
转子槽数影响频率、极数和这些谐波的大小。
此外,槽组合、槽开度或形状、斜度、静止偏心度、饱和级以及负荷也会影响RSH的的大小。
所有这些的影响的相互作用使对影响的评估更复杂。
这里所用的计算模式可以说明这些因素对RSH大小的重要性。
所有这些信息有助于选择满意的、采用RSH的无传感器速度控制驱动的电动机。
2计算模式计算模式是基于使用多年的磁动势-磁导谐波分析技术。
这种方法在过去通常是被选择性地用来识别具体的谐波以深入而不是直接到分析谐波分量的级。
如果需准确地测量出全部的气隙磁导谐波,那么某些特征如主磁通路线、漏磁引起的槽桥饱和以及偏心度就必须进行合并。
槽桥饱和使问题更加复杂化,这是因为它因电机的不同而变化,随槽电流的改变而改变。
本文使用的方法是有限元(FE)分析,简易磁阻网孔分析以及伪三维(3D)模型方法(将电机轴向地分成若干个部分)三种方法。
3影响槽谐波大小和频率的因素通常认为,转子设计(如斜度)可以用来消除槽谐波效应。
应先对槽谐波效应进行确定以便更好地理解已发生的磁动势-磁导相互作用。
3.1 斜度效应普遍认为,n次空间谐波的斜度因素为(1)若转子槽的斜度为任一空间谐波的2π电弧度,那么在转子棒中的由定子感应产生的电压应被抵消。
这样就不会产生谐波棒电流。
同样地,定子绕组中的感应电流应为零。
斜度随角度的变化如图1所示。
图1 斜度随角度的变化曲线图(5th Harmonic:第五谐波Fundamental:基频)3.2 槽开度效应图2是一30kW电动机在空载、50%负载和满载三种情况下的RSH振幅变化。
更大的槽开度是不实际的。
很明显,在相对较小的电动机槽开度时可能会感应出很强的RSH电流。
应当指出的是,即使电动机在空载下产生很小的扭矩,槽桥也必须饱和。
否则转子表面就会发生棒电流的电磁效应。
在运行工况下,半封闭的槽有一有效的槽开度。
图2 不同负载时56半封闭槽电动机的槽谐波振幅[Slot Opening槽开度;Magnitude of Slot Harmonic(%Fundamental)槽谐波值(%基频);No Load空载;Half Load半负载;Full Load满载]3.3 转子槽数效应在不同槽数的转子中磁极数和谐波频率也会不同。
增加转子的槽数会增加磁导分布的空间频率,也会减小变化的幅度。
在同一负载下增加转子槽数会减弱通过每根棒的电流,反过来又会降低槽桥的饱和度,减小谐波磁导的振幅和有效槽开度的宽度。
图3为不同转子槽数的4极48定子槽感应电动机在零偏心度下的最大槽谐波值。
众所周知,只要定子槽数和转子槽数相同,就会出现较大的变动力矩和磁锁。
若转子槽数和定子槽数之差为极数的两倍,还会导致很大的齿轮噪音。
实际应用中这些槽组合是不会使用的。
图3证明了这一点,当槽数为44,48和52时的转子槽谐波电流值很大。
这是因为基磁动势与定子、转子磁导之间的相互作用产生了一磁极基数,如表1,2和3所示。
图3 4极48定子与不同转子槽数的槽谐波电流值( Number of Rotor Slot转子槽数Amplitude of Slot Harmonic槽谐波振幅)表1谐波磁极对数与基磁动势和(44转子和48定子)槽磁导波来源磁极对数相互作用转子槽44 44 44 44 44 44 44定子槽48 48 48 0 0 -48 -48基磁动势 2 2 -2 2 -2 2 -2谐波磁极对数 2 47 45 23 21 -1 -3表2谐波磁极对数与基磁动势和(48转子和48定子)槽磁导波来源磁极对数相互作用转子槽48 48 48 48 4848 48 定子槽48 48 48 0 0 -48 -48 基磁动势 2 2 -2 2 -2 2 -2 谐波磁极对数 2 49 47 25 23 1 -1表3谐波磁极对数与基磁动势和(52转子和48定子)槽磁导波来源磁极对数相互作用转子槽52 52 52 52 52 52 52 定子槽48 48 48 0 0 -48 -48 基磁动势 2 2 -2 2 -2 2 -2 谐波磁极对数 2 51 49 27 25 3 1表中表示了在不同谐波磁极对数间的6种可能的相互作用。
表中的第一行为转子槽磁导的磁极对数;第二行为定子槽磁导的磁极对数,正数表示加法,负数表示减法,DC 气隙磁导用0表示。
3.4 槽组合与斜度使槽倾斜可以减小槽谐波分量的大小。
图4为斜度和转子槽数对转子槽谐波值的影响。
当这些转子倾斜时,槽数为44,48和52的转子的槽谐波分量的大小所受影响不大。
但是对于其余的分量的影响很大。
这是因为由基磁动势已感应出这些槽谐波电流。
图4 有斜度和无斜度下的、不同槽数的4极48槽定子的槽谐波的电流值( Number of Rotor Slot转子槽数;Amplitude of Slot Harmonic槽谐波振幅;Without Skew无斜度;With Skew有斜度)从图1可以看出,磁通感应谐波的次越高,则斜度对相应的谐波的影响就越大。
槽数为44,48和52的转子的(槽谐波)分量的变化范围为17%至23%,然而其它槽数的转子的分量变化可达到31%。
3.5 偏心度效应实验结果证明:静止偏心度会增加感应电动机的线电流频谱中的谐波分量,如图5所示。
这是因为,静止偏心度磁导与磁动势和磁导波的相互影响会使槽谐波频率产生附加的空间谐波分量。
这些分量会增加槽谐波的大小。
图5不同偏心度下的槽谐波大小[Eccentricity偏心度;Slot Harmonic (%Fundamental)槽谐波值(%基频);Measured测量值Calculated计算值]3.6 槽组合斜度和偏心度图6为一感应电动机(定子槽数为48、封闭槽数为56及40的倾斜的转子)的槽谐波计算值。
可以看出,偏心度越大,槽谐波也就越大。
图6 电动机(定子槽数为48、封闭槽数为56及40的倾斜的转子)在不同偏心度下的槽谐波大小[Eccentricity偏心度;Slot Harmonic (%Fundamental)槽谐波值(%基频);56 Closed Slot Rotor 56槽封闭转子;40 Closed Slot, Skewed Rotor 40槽带斜度的封闭转子]通常,转子棒总数为奇数的转子不是首选,然而这种情况还是存在。
磁动势与定子和转子槽磁导波之间的相互影响导致了一磁通波。
槽数为奇数的转子不能在定子绕组中产生槽谐波电流,这是因为产生的空间谐波的分数谐波。
图7为4极48定子槽的感应电动机在不同的转子槽数、在0%和25%的偏心度下的槽谐波值。
注意:槽数为奇数(3的倍数除外)的转子已产生较弱的槽谐波电流。
图7 4极48定子槽的感应电动机在不同转子槽数、在不同偏心度下的槽谐波值( Number of Rotor Slot转子槽数;Amplitude of Slot Harmonic槽谐波振幅;25% Eccentricity25%的偏心度;No Eccentricity 零偏心度)图8为一用逆变器供电的、转子槽数为57的感应电动机的线电流频谱的一部份。
图8 用逆变器供电的、转子槽数为57的感应电动机的线电流频谱[Frequency频率;Slot Harmonic (% Fundamental)槽谐波值(%基频)]4不同转子设计的试验表4列出了试验用转子的类型。
48槽定子用于所有的情况。
表5总结了试验转子在不同负载下的频谱分量。
表4 试验转子的特性转子编号槽数斜度封闭R1 40 1槽距是R2 56 无半封闭R3 56 1槽距是R4 56 无是表5 试验转子在不同负载下的槽谐波转子负载基频转子槽谐波值转子槽谐波% 槽谐波频率R1空载24.17 0.12 0.49 946 半负载31.2 0.25 0.54 943 满载51.6 0.41 0.79 939R2空载21.5 0.79 3.67 1448 半负载32 0.87 2.71 1442 满载51.9 1.17 2.25 1432R3空载18.95 0.071 0.37 1448 半负载29.9 0.128 0.42 1440 满载51.4 0.23 0.44 1433R4空载20.5 0.53 2.58 1449 半负载31 0.63 2.03 1440 满载51.5 0.98 1.90 1432图9表明了这些分量与负载的关系。
R2(半封闭转子)和R4(封闭转子)的负载下的性能在2.25%和1.90%基频时随槽谐波变化相似。
在空载且饱和较低时,封闭槽的转子产生的槽谐波为基频的2.58%,而半封闭槽的转子产生的槽谐波为基频的3.67%。
图9 测试转子的槽谐波随负载的变化[Load负载;Amplitude of Slot Harmonic槽谐波振幅;56 Slot,Closed 56槽,封闭;56 Slot, Closed,Skewed 56槽,封闭, 带斜度;56 Slot, Semi-closed 56槽,半封闭;40 Slot, Closed,Skewed 40槽,封闭,带斜度]转子R3为56槽的带斜度的转子,与R4转子在各方面(除斜度外)都极其相似。
它的槽谐波较低。
40槽转子(R1)产生的槽谐波的频率约为基频的19至21倍。
5讨论和结论在感应电动机的无传感器速度检测中,不同转子设计对谐波分量的频率和大小的影响是很大的。
对大多数的槽组合来说,斜度对转子槽谐波的影响是非常大的,但并不会消除或严重削弱它而对检测有影响。
使用封闭转子槽只能在小部分负载和空载时才能降低槽谐波值。
影响力最大的因素还是转子定子槽组合。
参考文献(略)。