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電驅動系列:十九、槽矢量星形圖法分析基波及諧波磁勢

作者:NVH百科

本内容首發于公衆号:NVH百科

本節大綱

19.1 槽矢量星形圖的前提及幾個基本概念

19.2 槽矢量星形圖的畫法

19.3 基波磁勢的合成及其特征

19.4 合成磁勢v次諧波的特征

19.1 槽矢量星形圖的前提及幾個基本概念

畫槽矢量星形圖的前提:每根導體都産生n(n=1,2,3...)次磁勢諧波,任意v次磁勢諧波為沿氣隙圓周按正弦規律變化、波長為2π/v的磁勢波;各槽之間的v次磁勢諧波存在相位差,假設兩槽電流同向、相距θ,則v次磁勢波的相位差為vθ。

電角度:之前已有定義,這裡在v次諧波下對其進行推廣:電角度=機械角度×諧波次數;機械角度是正常的角度,将電機圓周作為2π進行定義,電角度将一個圓周作為2π*v進行定義,這是由于v次諧波在一個圓周上有v個完整的波形,一個圓周上其相位的變化為2π*v的電角度。由此可知同樣的機械角度,對應不同諧波的電角度不同。需要注意的是,假如p對極電機中,諧波次數v是以p次諧波為基波進行,則此時電角度中的諧波次數應為vp。

槽矢量:由第15節可知,單個槽(雙層繞組疊加即可)的磁勢包含了全部的v次空間諧波,其中v=1,2,3...,由于諧波的分布固定,每個槽産生的v次諧波使用一個矢量來表示,此矢量即為槽矢量;需要注意的是這裡的槽矢量是按照電流幅值進行定義的,即不考慮某時刻電流相位的影響。

19.2 槽矢量星形圖的畫法

我們以最簡單的三相分布式單層繞組,取q=2,使用12槽電機的三相繞組為例進行分析,對于q>2的三相繞組,可按照此例進行擴充。

假設電機各槽按圖19.1的形式配置設定,槽距角為30°機械角度,三相電流分别為:

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