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    同步電動機勵磁控制系統對振蕩的影響

    發布時間:2019-07-21 16:31:00 點擊:    

     
     

    無錫伯頓起重電機2019年7月21日訊  現代同步電動機多采用無刷勵磁系統,即同軸裝配的同步電動機、旋轉整流器、交流主勵磁機的無刷勵磁系統和靜上式副勵磁控制柜的無刷勵磁控制系統。

    勵磁控制系統設計采用的三相橋式整流電路,除其三相橋式整流電路正常工作的脈動高次諧波,對轉子的動態穩定運行產生影響作用外,當其整流電路產生一臂斷橋或短路故障時,其高次諧波分量就顯著增加。

    如果此時同步電動機所驅動的機械設備負載力矩特性又是不均勻的,那么兩種因素的作用之和將對轉子產生非常大的附加諧波力矩,使自由振蕩頻率突然增大,也就進一步加重了振蕩的危害和破壞力。這也是設計者不能忽視無刷勵磁系統和無刷勵磁控制系統對振蕩產生非常重要的影響的因素之一。

    電動機設計是一個帶有許多未知數的數學運算問題,而且這些未知數之間的關系又非常復雜。如果企圖用所設定的簡單程序求出這些未知數之間的數學關系并單值地解決電動機經濟而合理結構尺寸問題,也是絕對不可能的事。

    就電動機設計而言就包含著設計經濟性,即新系列的創新開發、設計規律、最適當的結構與尺寸比值、電動機發熱與通風冷卻的計算,以及新材料、新技術、新工藝的應用等。電機工業發展歷史都在展現著這一主題。

    所以必須強調指出,任何規律性都不可能絕對準確無誤,“優化設計”一語并不是電動機最經濟的設計方案,也只能理解為“最初始的設計方案”之一,而電動機設計需要根據電動機的性能和類型對設計方案進行對比、分析、調整之后,重新確定。因為要解決電動機設計中諸多未知數之間所存在的很復雜的關系與因素,除了借鑒已被實踐所驗證的經驗外,尚需要憑著設計者所具有技術素質與技術修養、經驗、敏感和技術的藝術本能,即素質的新概念。

    設計文件中所規定額定功率、額定轉速和轉子的轉動慣量,對于定子鐵心內徑和長度的選擇有著決定性影響。設計為了取得經濟性而采取了使用轉子輪緣的金屬重量來達到所規定的轉動慣量的要求值,即設計就必須盡可能地采取較大的定子鐵心內徑。

    這也是設計驅動往復式壓縮機機械設備所配套用同步電動機的結構特點。雖然定子內徑受到最高轉速的周速限制,但由于驅動往復式壓縮機械設備的轉速較低,所以電動機結構都具有定子鐵心直徑較大而鐵心長度較短的結構特點。甚至有的特殊結構設計采用增加轉子輪輻板厚度或放長轉子輪輞的邊緣軸向長度至一定數值以增大電動機的轉動慣量,具體按式(1)。

    L0=Lt+(0.2~0.6)...........................(1)

    式(1)中:

    L0——轉子輪輞邊緣軸向長度(m)

    Lt——定子鐵芯長度(m)

     
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