電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)如何影響電機(jī)的性能?
電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)會(huì)對(duì)電機(jī)性能產(chǎn)生多方面的影響。
反電動(dòng)勢(shì)一般出現(xiàn)在線圈中通入交變電流、導(dǎo)體被放置在交變磁場(chǎng)中以及導(dǎo)體切割磁場(chǎng)等情況,大多數(shù)電磁線圈工作時(shí)也容易出現(xiàn)。
其影響因素包括轉(zhuǎn)速、每槽匝數(shù)、箱數(shù)、并聯(lián)支路數(shù)、電機(jī)磁路、磁鋼充磁方向、溫度等,其中定子繞組匝數(shù)、轉(zhuǎn)子角速度、轉(zhuǎn)子磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)以及定轉(zhuǎn)子的氣隙影響較大。
反電動(dòng)勢(shì)對(duì)電機(jī)性能的影響主要有以下幾個(gè)方面:
一是轉(zhuǎn)矩。電機(jī)轉(zhuǎn)矩與反電動(dòng)勢(shì)成反比,反電動(dòng)勢(shì)越大,輸出轉(zhuǎn)矩越小,反電動(dòng)勢(shì)的大小對(duì)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)所需的電勢(shì)以及轉(zhuǎn)矩起決定性作用。
二是電磁場(chǎng)。電機(jī)運(yùn)行時(shí),反電動(dòng)勢(shì)影響電磁場(chǎng),數(shù)值過大可能導(dǎo)致磁通波動(dòng),引發(fā)振動(dòng),影響電機(jī)性能。
三是效率。在不同負(fù)載下,反電動(dòng)勢(shì)大小會(huì)影響電機(jī)的功率因素和效率,恒定負(fù)載下,電機(jī)效率隨反電動(dòng)勢(shì)減少而上升,隨其增加而下降。
此外,空載反電動(dòng)勢(shì)諧波會(huì)使轉(zhuǎn)矩波動(dòng),影響電機(jī)振動(dòng)、噪聲。
永磁同步電機(jī)空載反電勢(shì)過大或過小控制不好,會(huì)損壞電氣元件,其決定因素有轉(zhuǎn)子角速度、定子繞組的匝數(shù)、轉(zhuǎn)子磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)、氣隙。
電機(jī)反向電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因主要有電機(jī)結(jié)構(gòu)和電機(jī)控制兩方面。
不同電機(jī)結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致其產(chǎn)生,比如永磁同步電機(jī)磁極位置改變、感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子間電磁感應(yīng)。
電機(jī)控制方面,如 PWM 頻率過低、控制器失效、繞組損壞、電源不穩(wěn)定等也會(huì)導(dǎo)致。
電機(jī)反向電動(dòng)勢(shì)的影響包括電機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定、損壞電機(jī)、影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。
解決電機(jī)反向電動(dòng)勢(shì)問題的方法有:改進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu),針對(duì)不同類型電機(jī)采用相應(yīng)方法,如永磁同步電機(jī)采用磁場(chǎng)定向控制,感應(yīng)電機(jī)采用定子電流控制;優(yōu)化電機(jī)控制,采用高頻 PWM 控制方式、閉環(huán)控制、PID 控制等;加裝反電動(dòng)勢(shì)熔斷器和電機(jī)反向保護(hù)器,當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)斷開電機(jī)電源保護(hù)電機(jī)。