谐波励磁同步发电机旋转气隙磁场计算与分析直流无刷减速电机制造商|自动门电机销售|减速交流电机批发采购|步进电机报价|永磁直流减速电机选购要点

来源:本站   发布时间:2015/1/7 16:52:27   点击量:  

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        电机理论可知,凸极同步电机空载气隙磁场为一平顶波,该平顶波可以分解成频率为50Hz的基波,以及一系列奇数次谐波,并且基波和各次谐波均以相同的转速旋转,谐波磁场中以频率为150Hz的谐波磁场幅值最大。三次谐波励磁同步发电机的定子有两套绕组:基波绕组和三次谐波绕组,其中三次谐波绕组节距为基波绕组节距的1/3,当原动机拖动发电机转子旋转时,空载气隙磁场中的三次谐波磁场会在该谐波绕组中感应三次谐波电动势,经过整流供给给本机励磁。当发电机带负载时,基波电枢磁动势直轴分量作用在气隙磁导上产生的三次谐波与空载气隙磁场中的三次谐波同相位,因此,采用三次谐波励磁的同步发电机具有良好的复励特性和强励能力。

     自上世纪70年代,人们就开展了三次谐波励磁的相关研究,并将其应用于实际电机产品。江西三波电机厂生产的三次谐波励磁同步发电机就是其中的一个典型代表。然而,影响三次谐波磁场的因素较多,例如阻尼绕组的节距和数量、气隙长度大小、磁极铁心饱和程度以及磁极形状等。针对该电机产品的设计,传统的方法是采用了试制样机、实验测试和方案调整相结合方法,该方法不仅延长了新产品的开发周期,而且增加了电机的研制成本。

    近年来,随着计算机技术和有限元软件的发展,国内一些学者针对三次谐波同步发电机作了大量的工作,并取得了一定的研究成果。

然而,对于三次谐波励磁同步发电机而言,准确把握三次谐波磁场的特性,可为三次谐波励磁发电机的分析和设计提供强有力的手段。为此,本文采用有限元法对三次谐波励磁同步发电机的电磁场进行计算,基于电磁场计算结果,推导与转子同步旋转的气隙磁场的计算方法,应用该方法计算电机有阻尼和无阻尼、直槽和斜槽等情况下的气隙磁场波形及其3K次谐波分量。同时分析阻尼绕组对气隙磁场波形的影响,并从设计的角度提出解决措施。最后,采用实验的手段以验证理论分析的正确性。

   


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