重要4交流伺服电机

1、1变频调速对电1变频调速对电机运行的影电机机械电机机械特性的变电机机械特电机机械特性的变利用最大转矩起磁场分布的磁场分布的变电机的电流谐波和电压谐波增谐波次波极对磁势幅转1 fKW 1.35电机的电流谐波和电压谐波增谐波次波极对磁势幅转1 fKW 1.35W1KW1 0 1 f5KW 1.35W1KW5 50n1 / 5 fKW 1.35W1KW1 0 5 f5KW 1.35W1KW5 50电流和磁场矢量控电流和磁场矢量控2变频调速电机设计主要概2变频调速电机设计主要概变频调速电机设变频调速电机设计理电机设计是一个运行区域的最优设计，而不是传统的额定点设电机运行在追求高效率的同时，必须考虑高功

2、率因3.空间磁场分布应与电流时间波形有一个适当的匹以减小谐波分电机设计必须与控制方法和变频电源特性相匹电机原来的一些性能可由控制替代，如起动性能1.电机设计1.电机设计是一个运行区域的最优设计，而不是传统的额定点设2.电机运行在2.电机运行在追求高效率的同时，必须考虑高功率因3.空间磁场分布应3.空间磁场分布应与电流时间波形有一个适当的匹以减小谐波分。4.电机设计必4.电机设计必须与控制方法和变频电源特性相匹5.电机原来的5.电机原来的一些性能可由控制替代，如起动性能变频调变频调速电机设计公图2-图2-3变频调速3变频调速电机中的谐波分变频调速变频调速电机的分析模1.变频调速异1.变频调速异步

3、电机的等效电2.变频调速异步电机分析模型2.变频调速异步电机分析模型的建(1)各电抗值都在基波电路的电抗值上乘以一个系数，(2)(3)谐波电流谐波电流对磁场的影响及磁场分谐波对损耗的影谐波对损耗的影响及计算1)高次谐波高次谐波对电机运行性能的影响分电路中5、7、11次电压谐波含量对电机的影变频电源输出电压更高次谐波对电机的影1.电路中1.电路中5、7、11次电压谐波含量对电机的影1.电路中1.电路中5、7、11次电压谐波含量对电机的影1.电路中1.电路中5、7、11次电压谐波含量对电机的影1.电路中1.电路中5、7、11次电压谐波含量对电机的影1.电路中1.电路中5、7、11次电压谐波含量对电

4、机的影2.变频电源输2.变频电源输出电压更高次谐波对电机的影2.变频电源输2.变频电源输出电压更高次谐波对电机的影2.变频电源输2.变频电源输出电压更高次谐波对电机的影4闭环控制中的电机4闭环控制中的电机运矢量控制中电机运行矢量控制中电机运行性能的分析模转子磁链r的求转子漏感初值Lrl0的设转子的谐波漏感和斜槽漏感都与机磁场的饱和系数有关，在不同的转差率控制方案中，由于磁的不同会造成饱和系数的变化，因此转子的漏感是随控制变化变化的气隙磁链g的求取及磁场迭代转子漏感的计算用求得的饱和系数代入，可计算转子漏感值与前一次计算所得值比较，若差值在误差范围之内，则转到否则转到(3)(5)电感参数Lm、L

5、s和Lr的求先计算感应电动势E，在传统析模型中，E需要迭代计算求出(6)定、转子电量的求矢量控制中电矢量控制中电机运行性能的分析模(7)性能计由上面得到的电路和磁场参数，对电机的铜损、损、机械损耗和杂散损耗等进行计算，得到总损耗P矢量控制中电矢量控制中电机运行性能的分析模图2-闭环控制闭环控制系统中电机稳态运行点分电磁负荷的转差率变化时的电磁负荷和1.电磁负荷的改统参数名常规电源系变频调速闭环控制转速n/r转矩T N 1.电磁负荷的改统参数名常规电源系变频调速闭环控制转速n/r转矩T N 相电压U /V频率转差率气隙磁密BB 定子电流Is 铁耗PFe 效率功率因数2.转差率变化2.转差率变化时

6、的电磁负荷和2.转差率变化2.转差率变化时的电磁负荷和2.转差率变化2.转差率变化时的电磁负荷和闭环控制闭环控制下的电机性能分闭环控制闭环控制下的电机性能分闭环控制闭环控制下的电机性能分闭环控制闭环控制下的电机性能分最优转差最优转差率控制与电机运行点的匹最优转差最优转差率控制与电机运行点的匹最优转差最优转差率控制与电机运行点的匹最优转差最优转差率控制与电机运行点的匹最优转差最优转差率控制与电机运行点的匹最优转差最优转差率控制与电机运行点的匹最优转差最优转差率控制与电机运行点的匹小由于电源频率不小由于电源频率不同，则电机机械特性可以随之平移3)由于逆变器供电下的异步电机大多不是长期工作在定况下，

7、而是处于不断变化之中，因此其温升极限得以提高，从可以增加电流设计密度，进一步减小电机尺寸和重量永磁同步永磁同步电机的结构示意永磁同步永磁同步电机的绕组形a)整数槽绕组 b)分数槽绕无槽结构无槽结构永磁同步永磁同步电机常永磁同步电机常用的转子结非磁性体或空HalbachHalbach图3-6所图3-6所示结构电机的交、直轴电枢反应磁通路a)直轴电枢反应磁通路径 b)交轴电枢反应磁通路Z/m=整Z0/m=整Z/m=整Z0/m=整电枢冲片槽数较少, 工艺相对简单常采用集中绕组, 槽利用率高、槽满率高, 简化了嵌线工艺当第一节距y = 1 时, 绕线不仅提高劳动生产率, 又降低了成一般采用分数槽绕组时, 电机线圈端部较短, 不仅节约了铜线而且同在不斜槽的情况下, 减少了齿槽效应, 改善电机的电势波形,