永磁同步電機(jī)軸電壓和軸電流研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)具有效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率因數(shù)高、調(diào)速范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。目前在變頻調(diào)速系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用且具有良好的發(fā)展前景。但是隨著永磁同步電機(jī)單機(jī)容量的增大,由軸電壓和軸電流引起軸瓦損傷事故日趨嚴(yán)重。對(duì)于引發(fā)軸電壓和軸電流的原因主要有以下幾種:SPWM逆變器供電產(chǎn)生的共模電壓;端部漏磁;磁通不對(duì)稱(chēng);剩磁;靜電效應(yīng)。軸電壓和軸電流對(duì)電機(jī)運(yùn)行可靠性帶來(lái)較大負(fù)面影響,因此對(duì)其進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文主要針對(duì)SPWM逆變器供電的永磁同步電

2、機(jī)中產(chǎn)生的軸電壓和軸電流進(jìn)行研究。
　　本文首先介紹了永磁同步電機(jī)的基本原理、優(yōu)缺點(diǎn)、不同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),并對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)做了簡(jiǎn)要概述。其次對(duì)SPWM逆變器供電下的共模電壓頻譜及影響因素進(jìn)行了推導(dǎo)和仿真分析。闡述了軸電壓和軸電流的產(chǎn)生機(jī)理,定性分析了永磁同步電機(jī)內(nèi)部的耦合電容。然后介紹了電機(jī)電磁場(chǎng)理論和電場(chǎng)分析方法,運(yùn)用JMAG-designer軟件建立了永磁同步電機(jī)模型和軸承模型,對(duì)電機(jī)內(nèi)部的耦合電容和軸承電容進(jìn)行計(jì)算,重點(diǎn)針對(duì)電機(jī)

3、內(nèi)部幾何尺寸和端部繞組對(duì)耦合電容的影響進(jìn)行研究。最后結(jié)合相應(yīng)的共模模型和計(jì)算所得的共模參數(shù),在Matlab/Simulink中對(duì)其進(jìn)行仿真,觀察油膜擊穿前后軸電流的大小,并分析直流母線電壓、死區(qū)效應(yīng)和共模參數(shù)對(duì)軸電壓的影響以及軸承油膜擊穿的風(fēng)險(xiǎn)程度。
　　結(jié)果表明,共模電壓諧波含量隨死區(qū)時(shí)間增大略有減小,而幅值有所增大,導(dǎo)致軸電壓擊穿軸承油膜的風(fēng)險(xiǎn)上升;隨著載波頻率的增大,共模電壓諧波含量減少,幅值增大,油膜擊穿風(fēng)險(xiǎn)增加。另外,電