電機(jī)的轉(zhuǎn)矩主要取決于繞組電流和氣隙磁場。繞組電流的諧波分量直接與電源諧波有關(guān),而影響氣隙磁場諧波分量的因素比較復(fù)雜。正弦波電源供電時(shí)由于繞組空間分布和氣隙的不均勻,基波電流也會(huì)產(chǎn)生異步、同步以及附加轉(zhuǎn)矩。
異步附加轉(zhuǎn)矩是由氣隙磁場中各次諧波與其在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)的轉(zhuǎn)子諧波電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子磁場相勻_作用所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。該轉(zhuǎn)子諧波電流的磁場與產(chǎn)生該轉(zhuǎn)子諧波電流的定子諧波磁場在各種轉(zhuǎn)子速度下都保持同步旋轉(zhuǎn)而相對(duì)靜止,故可產(chǎn)生平均轉(zhuǎn)矩,這與基波磁場產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩情況是相似的。異步諧波轉(zhuǎn)矩將使電機(jī)的總電磁轉(zhuǎn)矩曲線略有減小,而目在各諧波的同步速附近出現(xiàn)下四,可能非電機(jī)的起動(dòng)造成困難。
電機(jī)(TFW2系列無刷電機(jī))運(yùn)行在某轉(zhuǎn)速下,極數(shù)相同的某定子和轉(zhuǎn)子諧波磁場轉(zhuǎn)速相同而相對(duì)靜止,可相勻作用產(chǎn)生類似于同步電機(jī)中的轉(zhuǎn)矩,稱為同步諧波轉(zhuǎn)矩。這種同步諧波轉(zhuǎn)矩疊加在基波磁場的異步轉(zhuǎn)矩上,是電機(jī)的合成轉(zhuǎn)矩在該電機(jī)轉(zhuǎn)速下發(fā)生突變,產(chǎn)生“同步谷”現(xiàn)象。如果轉(zhuǎn)矩在該點(diǎn)突降值較大時(shí),這有可能使電機(jī)卡在該轉(zhuǎn)速起動(dòng)不起來。但同步諧波轉(zhuǎn)矩是在特定轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的,當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速離開該點(diǎn)后,則產(chǎn)生同步轉(zhuǎn)矩的一對(duì)定轉(zhuǎn)子諧波磁場將失去同步,隨之它們相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩值將做正,負(fù)交替變化,其平均值為零。
對(duì)于變頻器供電的異步電機(jī),上述各種諧波轉(zhuǎn)矩自然都會(huì)存在,而目由于供電電源中存在時(shí)間諧波,每一次時(shí)間諧波都將同基波電流一樣,產(chǎn)生一系列的異步、同步和脈動(dòng)諧波轉(zhuǎn)矩。因此在變頻器供電的異步電機(jī)中,諧波轉(zhuǎn)矩分量要比正,弦波供電時(shí)大。異步和同步諧波轉(zhuǎn)矩主要是影響電機(jī)的起動(dòng)性能,而對(duì)于變頻器供電的異步電機(jī)來說,可以通過改變供電頻率的方式起動(dòng)使電機(jī)在恒定轉(zhuǎn)矩下逐漸升速,而不必?fù)?dān)心有固定頻率電源供電時(shí)的異步電機(jī)加速過程中的所謂“死點(diǎn)”。因此,電源諧波產(chǎn)生的異步和同步附加轉(zhuǎn)矩對(duì)變頻交流調(diào)速電機(jī)不會(huì)有多少影響。
脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩有空間不同轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)磁場相勻工作用而產(chǎn)生,相對(duì)運(yùn)行一周產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的平均值為零。脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩卞要由基頻電壓產(chǎn)生的基波極對(duì)數(shù)磁場與高次諧波電壓產(chǎn)生的空間諧波磁場相勻工作用而產(chǎn)生。
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