基于電磁場計算的PWM供電異步電機(jī)軸電流問題的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代變流技術(shù)在工業(yè)控制中的推廣，具有高頻開關(guān)器件的PWM變頻器被越來越多的應(yīng)用在提高交流電機(jī)調(diào)速性能的領(lǐng)域中，然而卻也帶來了一些負(fù)面的影響。由于PWM逆變器在瞬時輸出的三相電壓是不對稱的，這就造成了電機(jī)三相繞組零序電壓分量不為零，在電機(jī)終端會產(chǎn)生高頻的共模電壓，加在電機(jī)內(nèi)部耦合電容通路上，形成軸電流。
　　由于高頻的開關(guān)斷器件會產(chǎn)生很大的dv/dt電壓，該電壓對于軸承內(nèi)部形成的油膜電容進(jìn)行充電，從而在電機(jī)軸上產(chǎn)生了軸電壓，當(dāng)軸

2、電壓達(dá)到油膜擊穿電壓閾值時，軸承上的油膜被擊穿進(jìn)而產(chǎn)生EDM放電電流，對于軸承壽命造成了嚴(yán)重的損害。軸電壓和軸電流對于電機(jī)的可靠性運(yùn)行產(chǎn)生了較大的負(fù)面影響，因此對于其產(chǎn)生機(jī)理和抑制措施的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文在對異步電機(jī)軸電流問題產(chǎn)生機(jī)理分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際的2.2kw異步鼠籠電機(jī)PWM逆變器供電模型，首先在有限元分析軟件上進(jìn)行實(shí)際電機(jī)的建模，通過數(shù)值計算得到電機(jī)的高頻耦合參數(shù)，并且對于電機(jī)各部件的尺寸，材料屬性等對

3、于耦合電容的影響做了研究。
　　結(jié)合得到的電容參數(shù)在Matlab/Simulink里面對電機(jī)變頻供電的軸電流模型進(jìn)行搭建和仿真，得到了各部分相應(yīng)的電壓電流值，并對變頻器參數(shù)對于以上結(jié)果的影響進(jìn)行了分析，同時對在軸承產(chǎn)生的放電電流及其影響因素進(jìn)行重點(diǎn)研究。將Simulink仿真得到的軸電流作為已經(jīng)建模的電機(jī)的激勵源，進(jìn)行電磁場仿真計算，得到了電機(jī)產(chǎn)生軸電流問題時電機(jī)內(nèi)部電位，電流密度等的分布數(shù)據(jù)，為電機(jī)在工藝設(shè)計上消除軸電流的負(fù)面影