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  • 温度对永磁同步电机反电动势值的影响 (转)

    温度对永磁同步电机反电动势值的影响

     

    永磁同步电机在设计和使用过程中,有许多需要测试的项目。其中,反电动势的测试关系到永磁同步电机运行性能及控制器的设计工作,因此在永磁同步电机生产中,反电动势测试被广泛应用。

    反电动势简单来说,是指与电源的电动势方向相反的电动势。反电动势过大或过小都会对电机的性能有一定的影响,控制不好,会损坏电气元件。而它的决定因素有转子角速度、定子绕组的匝数、转子磁体产生的磁场、气隙。在电机设计与生产完毕后,唯一能决定反电动势的因素是转子角速度。本文通过在不同水温下测试反电动势的方式,探究温度对反电动势值的影响。

    1 试验原理

    本次试验采用原动机 (测功机)拖动法,被测电机不通电,测功机拖动被测电机旋转,待转速稳定后,用示波器采集U、V、W两两之间的电压 (均方根)。试验所用电机为水冷式永磁同步电机,在不同水温下测试此电机的反电动势,进行比较与分析。

    2 试验研究

    试验所用电机的主要参数如下:额定电压540 V,额定转速2 800 r/min,峰值转速6 000 r/min,峰值功率85 kW。将水箱水温分别设置在20℃、30℃、40℃、50℃,每次水温维持1.5~2 h,使电机内部温度与水温基本一致后,再进行反电动势测试。最终测试数据详见表1~表4。

    表1 20℃的反电动势值

    表2 30℃的反电动势值

    表3 40℃的反电动势值

    表4 50℃的反电动势值

    根据不同水温下的反电动势平均值,得出图1的曲线。

    从图1可以初步看出,低转速时水温对反电动势值影响较小,但随着转速升高,影响逐步增大。

    图1 不同水温下的反电动势曲线

    在同一转速、不同水温下的反电动势进行对比,得到图2~图7的曲线。

    图2 1 000 r/min时的反电动势曲线

    图3 2 000 r/min时的反电动势曲线

    图4 3 000 r/min时的反电动势曲线

    图5 4 000 r/min时的反电动势曲线

    图6 5 000 r/min时的反电动势曲线

    图7 6 000 r/min时的反电动势曲线

    从这些图中,可以分析得出以下2点。

    1)同一转速下,水温越高,反电动势值越小。

    2)转速越高,反电动势受水温影响越大,反电动势值基本成比例下降。

    3 结论

    通过在不同水温下测试同一台电机不同转速的反电动势,进行比较与分析。最终得出如下结论。

    1)转速越高,反电动势值越大。

    2)同一转速下,水温越高,反电动势值越小。

    3)低转速时水温对反电动势值影响较小。但随着转速升高,影响逐步增大,反电动势值基本成比例下降。

    4)温度对反电动势值有影响,对于水冷式永磁同步电机,应尽可能在常温环境且水温较低时测试反电动势。

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