電機的轉(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,而影響氣隙磁場諧波分量的因素比較復雜。正弦波電源供電時由于繞組空間分布和氣隙的不均勻,基波電流也會產(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,可能非電機的起動造成困難。
電機(TFW2系列無刷電機)運行在某轉(zhuǎn)速下,極數(shù)相同的某定子和轉(zhuǎn)子諧波磁場轉(zhuǎn)速相同而相對靜止,可相勻作用產(chǎn)生類似于同步電機中的轉(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,是電機的合成轉(zhuǎn)矩在該電機轉(zhuǎn)速下發(fā)生突變,產(chǎn)生“同步谷”現(xiàn)象。如果轉(zhuǎn)矩在該點突降值較大時,這有可能使電機卡在該轉(zhuǎn)速起動不起來。但同步諧波轉(zhuǎn)矩是在特定轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的,當電機的轉(zhuǎn)速離開該點后,則產(chǎn)生同步轉(zhuǎn)矩的一對定轉(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,負交替變化,其平均值為零。
對于變頻器供電的異步電機,上述各種諧波轉(zhuǎn)矩自然都會存在,而目由于供電電源中存在時間諧波,每一次時間諧波都將同基波電流一樣,產(chǎn)生一系列的異步、同步和脈動諧波轉(zhuǎn)矩。因此在變頻器供電的異步電機中,諧波轉(zhuǎn)矩分量要比正,弦波供電時大。異步和同步諧波轉(zhuǎn)矩主要是影響電機的起動性能,而對于變頻器供電的異步電機來說,可以通過改變供電頻率的方式起動使電機在恒定轉(zhuǎn)矩下逐漸升速,而不必擔心有固定頻率電源供電時的異步電機加速過程中的所謂“死點”。因此,電源諧波產(chǎn)生的異步和同步附加轉(zhuǎn)矩對變頻交流調(diào)速電機不會有多少影響。
脈動轉(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,相對運行一周產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的平均值為零。脈動轉(zhuǎn)矩卞要由基頻電壓產(chǎn)生的基波極對數(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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