甘肃巨峰山宝机械设备有限公司

与传统的三相电机驱动系统相比，多相电机驱动系统具有以下优点：　　1）随着相数的增加，降低了每相逆变器所需承担的功率容量，从而避免了功率器件串并联带来的动静态均压，均流等问题；　　2）磁动势波形得到改善，脉动转矩的 　　与传统的三相电机驱动系统相比，多相电机驱动系统具有以下优点： 　　1）随着相数的增加，降低了每相逆变器所需承担的功率容量，从而避免了功率器件串并联带来的动静态均压，均流等问题； 　　2）磁动势波形得到改善，脉动转矩的频率增加，幅值减小，进而降低了电机的噪声与振动，改善了系统的动静态性能； 　　3）多相电机驱动系统具有很高的容错能力，当一相或较少的几相定子绕组发生故障时，通过适当的控制策略，便可以继续减载运行而无需停机，提高了系统运行的可靠性。 　　所以，多相电机驱动系统在航空航天，轨道交通，电动机车牵引，电力舰船推进和风力发电等要求低压大功率和故障容错运行的场合，得到越来越多的关注。 　　五相永磁同步电机（permanentmagnetsyn-chronousmotor，PMSM）同时具有多相电机和永磁电机的双重优点，其作为多相电机驱动系统的典型代表，现已成为国内外研究的热点。当五相正弦绕组通入正弦电流时，会在电机气隙内产生以同步转速旋转的圆形磁场。然而，由于定子铁心开槽或采用集中整距绕组等原因，五相绕组中通常含有一系列高次空间谐波分量；由于功率器件开关动作及死区效应的影响，绕组中流过的电流也含有一系列高次时间谐波分量。空间谐波绕组与时间谐波电流相互作用，便会在电机气隙内产生时空谐波磁动势。谐波磁动势的幅值，频率及旋转方向等均会对电机性能造成影响。本文通过对五相PMSM的气隙磁动势进行深入分析，结合其在旋转坐标系下的数学模型，给出了利用三次谐波磁动势来降低铁心饱和程度以及提高输出转矩密度的理论依据。较后在相电流有效值不变的条件下，推导了输出转矩随三次谐波电流注入率的变化趋势。 　　单相绕组的磁动势以转子隐极结构的五相PMSM为例，对其绕组产生的磁动势进行分析。各相均为集中整距绕组，均匀分布；α为气隙圆周上任意位置与A相绕组轴线逆时针方向的夹角。做如下假设： 　　1）电机气隙均匀，不考虑由于齿槽引起的气隙磁导变化； 　　2）铁心不饱和，因而定转子铁心磁压降可忽略不计，磁动势全部消耗在气隙里面； 　　3）把绕组电流集中于定子内圆表面，即不考虑齿槽效应。因为磁动势是空间和时间的双重函数，所以要规定它的空间和时间参考坐标系。 　　空间坐标系以A相绕组轴线为纵坐标，表示磁动势的大小；横坐标放在定子内圆表面，且以逆时针方向作为正方向。时间坐标系以电流有效值为纵坐标，表示相电流的大小；以时间t作为横坐标，且A相绕组流过基波电流较大时刻选为起始时刻。