在之前的推文中,老子有钱官网谈到了异步电机的启动运行特性,也叫感应电机。它涉及电机的电磁转矩,由气隙中的基波磁场及其感应的转子电流产生。对于任何电机来说,除了基波磁场之外,气隙中还存在不同程度的高次谐波磁场。在高次谐波磁场的作用下,有相应的谐波转矩,也叫附加转矩。额外的扭矩会不同程度地干扰电磁扭矩的作用,使电机难以启动甚至根本无法启动。
由于电机定转子铁芯齿和铁芯槽客观存在,绕组分布非正弦,电机磁路饱和程度不均匀,导致电机运行中存在高次谐波的必然性。
高次谐波产生的转矩有两种,即异步附加转矩和同步附加转矩,两者都对电机的起动性能产生不利影响。一般情况下,异步附加扭矩会导致电机以一定速度爬行,达不到额定速度。如果在启动瞬间产生额外的扭矩,即使在空载条件下启动电机,也可能导致电机启动的死点。关于这个问题,在电机的测试状态中时不时发现:对于同批次同规格的电机,虽然应用了相同的电机,但时不时会有一些电机无法启动。在这种情况下,通常的做法是通过将电机转子旋转一个角度来轻松启动。
通过理论分析可以发现,高次谐波叠加在转矩曲线上产生的转矩会导致曲线上出现凹点,从而恶化电机的启动性能。如何降低高次谐波的影响,提高电机的启动性能?常见且非常有效措施是:调整电机定子和转子之间的槽配合;增加电机定子的气隙;或转子斜槽;使用短节距和整数槽绕组。
调整电机定转子槽配合的目的是减少和消除同步附加力矩;增加定子和转子之间的气隙是通过工作波和谐波磁导率的比例来削弱高次谐波。
根据实际生产加工工艺,在转子上采用更多的斜槽,可以有效控制同步附加扭矩值。然而,当使用倾斜槽时,电机的功率因数和最大扭矩性能将不同程度地恶化。
除了高次谐波对电机启动性能的影响外,还有电机高频电磁声的不良影响。老子有钱官网在原文章中已经讲了很多关于高频电磁声的问题,处理这类问题的措施也差不多。
异步电动机定子和转子之间的槽配合必须基于大量的设计和试验结果。很多设计材料都给出了一些经验拟合关系可供选择,当然也有一些禁忌拟合关系。老子有钱官网将在另一部分与您交流相关细节。
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