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不同转子位置和通电时刻对粉尘防爆振动电机的瞬态影响

2020-05-12 09:00:25

不同转子位置和通电时刻对粉尘防爆振动电机的瞬态影响


  在振动电机初始起动时,由于定子电流中存在非周期分量,三相电流不仅会产生同步旋转磁场,还会产生随时间衰减的静态磁场。磁场相对位置与转子体磁场位置的差异,将导致防爆振动电机在启动初期的饱和度与气隙磁通密度的波动幅度存在明显差异。因此,起动过程中的电磁转矩和定子电流受到较大影响。


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  因此,本节采用时步有限元法分析了不同转子位置和通电时间对防爆振动电机暂态起动特性的影响,并通过实际测量验证了分析结果。


  三相基波电流会产生磁场,旋转在同一初始时刻与身体同步和磁场,而三相的电流的非周期分量必须产生一个磁场,等于和相反的基本的旋转磁场,静止和随时间下降。自旋翼转速很低的初期开始,电流所产生的磁场衰减与体积磁场相互抵消在很长一段时间,这使得饱和度防爆振动电机在初始阶段的起点低,所以总会改变电流的幅度相对较小。


  由于电磁转矩波动的幅值与气隙磁通密度有关,因此对应的脉动转矩幅值要比气隙磁通密度大得多。进一步的研究表明,开始冲击扭矩的大小和影响永磁防爆振动电机的电流只有相关的相对价值转子位置角和当前的相位角,和衰减非周期电流产生的磁场将大大提高防爆振动电机的磁场。


  隔爆型振动电机在启动初期的激波电流、激波转矩和振动均明显增强。非周期电流产生的衰减磁场会使原磁场明显减弱,使冲击电流和冲击力矩在初始起动阶段变小,使防爆振动电机在起动时更加稳定。当负载惯性矩较大时,不同转子位置和起电时间对整体起动过程的影响较小。当防爆振动电机在相同负载下启动时,达到同步速度所需的时间基本相等。


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  由于防爆振动电机在起动过程中的加速度,轴的测量输出转矩与有限元计算转矩之间存在一定的误差。此外,防爆振动电机往往伴随着暴力开始振动的过程中,提出了高要求的安装精度测试系统的动态响应特性和扭矩计本身,和防爆振动电机动态扭矩的测试也是一个问题,需要进一步研究。防爆振动电机厂家指出起动初期,非周期衰减磁场与永磁体磁场相互增强,因此相应的脉冲电流和转矩较大。当非周期衰减磁场和永磁体磁场相互减弱时,冲击电流和转矩较小,这与有限元计算的分析结果一致。


  目前,油田抽油机领域的隔爆振动电机大多采用单机单变运行方式,其中自起动隔爆振动电机应用为广泛。由于变压器的容量通常仅为防爆振动电机额定功率的2~3倍,当防爆振动电机启动时,往往会引起线路电压大幅下降,导致终端电压急剧下降。端电压的降低会大大削弱防爆振动电机的起动能力,在某些工况下甚至会导致起动失败。此外,线路阻抗也会在一定程度上影响隔爆振动电机正常运行时的谐波电流。因此,线阻抗对爆炸暂态启动性能和稳定运行的影响。


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