基于電磁場計算的PWM供電異步電機軸電流問題的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代變流技術(shù)在工業(yè)控制中的推廣，具有高頻開關(guān)器件的PWM變頻器被越來越多的應(yīng)用在提高交流電機調(diào)速性能的領(lǐng)域中，然而卻也帶來了一些負面的影響。由于PWM逆變器在瞬時輸出的三相電壓是不對稱的，這就造成了電機三相繞組零序電壓分量不為零，在電機終端會產(chǎn)生高頻的共模電壓，加在電機內(nèi)部耦合電容通路上，形成軸電流。
　　由于高頻的開關(guān)斷器件會產(chǎn)生很大的dv/dt電壓，該電壓對于軸承內(nèi)部形成的油膜電容進行充電，從而在電機軸上產(chǎn)生了軸電壓，當(dāng)軸

2、電壓達到油膜擊穿電壓閾值時，軸承上的油膜被擊穿進而產(chǎn)生EDM放電電流，對于軸承壽命造成了嚴重的損害。軸電壓和軸電流對于電機的可靠性運行產(chǎn)生了較大的負面影響，因此對于其產(chǎn)生機理和抑制措施的研究具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文在對異步電機軸電流問題產(chǎn)生機理分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際的2.2kw異步鼠籠電機PWM逆變器供電模型，首先在有限元分析軟件上進行實際電機的建模，通過數(shù)值計算得到電機的高頻耦合參數(shù)，并且對于電機各部件的尺寸，材料屬性等對

3、于耦合電容的影響做了研究。
　　結(jié)合得到的電容參數(shù)在Matlab/Simulink里面對電機變頻供電的軸電流模型進行搭建和仿真，得到了各部分相應(yīng)的電壓電流值，并對變頻器參數(shù)對于以上結(jié)果的影響進行了分析，同時對在軸承產(chǎn)生的放電電流及其影響因素進行重點研究。將Simulink仿真得到的軸電流作為已經(jīng)建模的電機的激勵源，進行電磁場仿真計算，得到了電機產(chǎn)生軸電流問題時電機內(nèi)部電位，電流密度等的分布數(shù)據(jù)，為電機在工藝設(shè)計上消除軸電流的負面影