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​振动电机瞬态起动性能及稳态运行

2021-09-16 15:55:50

振动电机瞬态起动性能及稳态运行


  振动电机起动初期,由于定子电流中存在非周期分量,三相电流除产生一个同步旋转的磁场外,还会产生一个随时间衰减的静止不动的磁场;该磁场与转子永磁体磁场相对位置的不同会导致起动初始阶段防爆振动电机的饱和程度以及气隙磁密的波动幅值有明显的差别,从而对起动过程中的电磁转矩及定子电流产生显著的影响。为此本节利用时步有限元分析了不同转子位置和通电时刻对永磁防爆振动电机瞬态起动特性的影响,并通过实测对分析结果进行了验证。

振动电机

  三相基波电流将产生一初始时刻与永磁体磁场一致且同步旋转的磁场,而三相电流中的非周期分量必然产生一个与基波旋转磁场大小相等,方向相反、静止不动且随时间衰减的磁场。由于起动初始阶段转子转速很低,由非周期电流产生的衰减磁场在较长的时间内与永磁体磁场相互抵消,这使得起动初期防爆振动电机内的饱和程度较低,从而使得A相电流的幅值相对较小。


  由于电磁转矩波动幅值与气隙磁密相关,从而使得前者对应的脉动转矩幅值远大于后者。进一步的研究发现,永磁防爆振动电机起动冲击转矩和冲击电流的大小仅与转子位置角和通电相角的相对值有关,非周期电流产生的衰减磁场会使防爆振动电机内磁场明显增强,起动初期的冲击电流、冲击转矩以及由此引起的防爆振动电机振动明显加强;非周期电流产生的衰减磁场会明显地削弱原来的永磁体磁场,使得起动初期的冲击电流和冲击转矩较小,防爆振动电机起动时比较平稳。当负载转动惯量较大时,不同转子位置和通电时刻对整体起动过程的影响相对较小,防爆振动电机在相同的负载下起动时,达到同步速所需的时间基本相等。

振动电机

  起动初始阶段非周期衰减磁场与永磁体磁场相互增强的工况,因而相应的冲击电流和转矩均较大;非周期衰减磁场与永磁体磁场相互削弱的工况,因而冲击电流和转矩较小,这与有限元计算的分析结果是一致的。由于起动过程中防爆振动电机本身在加速,实测轴输出转矩与有限元计算转矩之间存在着一定的误差。此外,防爆振动电机起动过程中往往伴随着剧烈的振动,这对测试系统的安装精度及扭矩仪本身的动态响应特性都提出了很高的要求,永磁防爆振动电机动态转矩的准确测试也是一个需要深入研究的问题。

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