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河南理工大学学报(自然科学版)2024年第05期:转子偏心对永磁同步电动机电磁力特性的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:唐旭;成豪杰;马兆兴;王瑞华;

单位:青岛理工大学信息与控制工程学院;

摘要:目的 永磁同步电动机在变频供电下运行时,转子偏心将加剧电动机的电磁振动,并加大电动机电磁力特性的分析难度。为了研究永磁同步电动机转子偏心时的电磁力特性,方法 提出一种快速电磁力特性解析分析方法,在建立电动机永磁体磁动势、定子绕组基波及谐波磁动势、气隙磁导函数的解析模型的基础上,构建电动机无偏心、静态偏心、动态偏心时径向电磁力的解析分析模型,并研究电动机电磁力的阶数成分、频率成分特征。结果 经分析发现,与电动机不偏心时电磁力的阶数r和频率成分fk相比,电动机静态偏心、动态偏心时均会增加阶数为r±1和r±2的电磁力;电动机静态偏心时,新出现的电磁力的频率成分为fk;电动机动态偏心时,新出现的电磁力的频率成分为fk±f1/p,fk±2f1/p。搭建电动机本体和矢量控制电路结合的联合仿真模型,该模型能够反映电动机不同运行状态下绕组电感、永磁体磁链等参数的变化,利用该模型分别仿真分析电动机无偏心、静态偏心和动态偏心带载运行时径向电磁力的阶数成分、频率成分。仿真分析结果与解析分析结果相符,验证了本文解析分析方法的正确性。结论 研究结果可为电磁振动的削弱、电动机故障的预测与诊断提供理论依据。

关键词:永磁同步电动机;;径向电磁力;;解析分析;;静态偏心;;动态偏心;;变频供电

基金资助:国家自然科学基金资助项目(62203248);; 山东省自然科学基金资助项目(ZR2018BEE031,ZR2020ME194)