解密!揭開永磁電機線圈跨距與極弧系數關系的面紗!
式中,Φv是v次諧波磁通的最大值,滿足
氣隙磁場由轉子磁動勢建立起來,氣隙磁密Bv_max滿足
三相對稱繞組通三相對稱電流,能夠削弱3次諧波。同時為了簡化計算,突顯線圈跨距接近5/6τ能夠削弱5、7次諧波。這里僅分析1、5和7次諧波帶來的影響。
仍以前面介紹的2極18槽永磁電機為例,利用matlab計算了極弧系數0.2-1.0范圍內,跨距1-9范圍內線電壓的畸變率,如視頻所示。同時,重點給出了0.76-0.86極弧系數,跨距5-9范圍內線電壓畸變率。
從視頻和表中可以看出,空載反電勢的畸變率不僅與繞組跨距有關,還與轉子的極弧系數密切相關。在同一跨距下,隨著極弧系數的增加,空載反電勢畸變率先減小,后增大。同時,每個極弧系數下各個跨距對應的空載反電勢畸變率不盡相同,設計時需要特別注意。此外,當繞組跨距選擇在5/6τ附近時,畸變率相對較小。
空載反電勢畸變率是永磁電機設計的一個重要指標。對于整數槽永磁同步電機,極弧系數不同,相同跨距的線圈感應出的空載反電勢畸變率相差會很大。極弧系數稍有變化,這種影響就會很大,需要精細化分析。