发电机的发电电压和电流不发电和电流换相和电压换相有没有关系?

【摘要】:文章给出了电励磁双凸极无刷直流发电机的发电电压和电流的两种短路故障运行情况:直流输出端短路和三相电枢绕组短路对于直流输出端短路,利用有限元分析软件ANSOFT建模仿真和实验相结合的方法对不同发电方式短路运行下的发电机的发电电压和电流磁场,相磁链,短路电流以及电枢电流的换相情况進行了详细地理论和实验分析。揭示了发电机的发电电压和电流输出端短路时,不同发电方式下的电枢反应和电流换相特点通过进一步研究表明:发电机的发电电压和电流输出端短路时,若无寄生参数,发电机的发电电压和电流一直工作在电流换相状态;否则,则还存在单相导电工作狀态。当发电机的发电电压和电流发生相间短路时,不存在换相重叠现象,其短路电流与输出端短路时相比要小


吴旭升,马伟明,顾伟峰,孙俊忠,楊青;[J];电工技术学报;2004年03期
王莉,宋晓峰,孟小利,严仰光;[J];电工技术学报;2004年09期
刘陵顺,胡育文,黄文新;[J];电工技术学报;2005年05期
胡勤丰,严仰光;[J];电工技术学报;2005年09期
孟小利;王莉;严仰光;;[J];电工技术学报;2005年11期
廖海平,陈永校;[J];电机与控制学报;1998年03期
陈志辉,姜长生,严仰光;[J];航空学报;2001年06期
周波,相蓉,王川云,孟小利;[J];航空学报;2003姩04期
张卓然,陈志辉,杨善水,严仰光;[J];航空学报;2004年05期

文献[1]讨论了换相时电流变化的三種情形如下:

  1. 关断相电流下降速率等于开通相电流上升速率;
  2. 关断相电流下降速率大于开通相电流上升速率,此时关断相电流在开通相電流增至给定电流之前减至零;
  3. 关断相电流下降速率小于开通相电流上升速率此时关断相电流在开通相电流增至给定电流之后减至零。

此外还给出了上述三种情形的图示在此仅截取关断相电流下降速率大于开通相电流上升速率的图示,即文献[1]中的Case b:


在此仅讨论Case b当发生換相转矩脉动时,非换相相电流的变化分为两个步骤文献[2]分析了第一步,以H_PWM-L_ON型调制方式的上桥换相为例由文献[2]式(8)可知换相第一步时A相電流下降速率为:



此时关断相电流下降速率大于开通相电流上升速率,故有:



换相第二步时电机三相端电压平衡方程为:




对第一步和第二步C相电流的变化速率进行比较:


由以上分析可知当非换相相电流跌落时,电流下降速率大于上升速率

再来分析H_PWM-L_ON型调制方式的下桥换相時开通相电流上升速率,仍然以C相电流为例由文献[2]式(19)得此时C相电流上升速率为:

将C相作为开通相时的电流上升速率与其作为非换相相在換相第二步时的电流上升速率进行比较:


由以上分析可知,换相时作为开通相电流的上升速率要大于作为非换相相电流跌落后的上升速率


通过无刷直流电机开发板驱动电机运转,用霍尔测得空载下占空比为100%时的电流波形实测波形与理论分析相符。


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