永磁電機軸電流與電機驅動
在永磁電機中產生的軸電流可以分成三種:
1.EDM火花引起的電流(EMDcurrent),
3.子對地電流(Rotorgroundcurrent)。
循環電流和轉子對地電流是高頻電流,電流主要流經繞組對定子/外殼的寄生電容Cws。EDM電流產生是由于逆變器的共模電壓在永磁電機軸承上產生一個寄生電壓降,當軸承潤滑脂中的擊穿場強超過一定值時就會引起EDM電弧放電。這些現象都會導致軸承內壁產生搓板式的條紋,繼而在電機運行中產生巨大噪音,并可能導致軸承出現不可預測的故障。
在實際應用過程中我們可以通過使用降低逆變器開關器件IGBT的du/dt,采用絕緣軸承,加裝逆變器輸出共模扼流圈和對電機轉子通過碳刷接地來大大降低這些流經軸承高頻電流,但是經由共模電壓引起的軸承潤滑脂絕緣失效的放電很難得到控制。
永磁電機產生軸電流的原因有三種,我們也有很多應對的方式。其中我們發現逆變器拓撲的選擇也會影響到電機的軸電流,使用三電平逆變器拓撲在低速下會一定程度上降低逆變器共模電壓在軸承中發生軸電流的次數。此外我們還可以通過優化逆變器中IGBT的du/dt來減小軸電流,從而達到延長電機使用壽命的目的。