電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的來源以及危害詳解
轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的來源
電機(jī)轉(zhuǎn)矩就是電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的力量大小,轉(zhuǎn)矩波動(dòng)不僅引發(fā)電機(jī)本體振動(dòng),連帶電機(jī)直接或間接接觸的部件都會(huì)振動(dòng)。轉(zhuǎn)矩波動(dòng)(Torque ripple)的主要來源有:轉(zhuǎn)矩電流波動(dòng)、齒槽力矩、加工工藝等。
轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的危害
噪聲大
噪聲的危害程度主要取決于噪聲的頻率、強(qiáng)度及暴露時(shí)間。噪聲不僅對(duì)人們的生活和工作造成干擾,還對(duì)聽力造成損傷,甚至誘發(fā)多種致癌致命的疾病。
電機(jī)運(yùn)用于很多日常生活中產(chǎn)品中,比如風(fēng)扇、空調(diào)、吊扇等,風(fēng)扇噪聲大、空調(diào)噪聲大將直接影響睡眠質(zhì)量。
容易引起系統(tǒng)共振
19世紀(jì)初,一隊(duì)拿破侖士兵在指揮官的口令下,邁著威武雄壯、整齊劃一的步伐,通過法國(guó)昂熱市一座大橋??熳叩綐蛑虚g時(shí),橋梁突然發(fā)生強(qiáng)烈的顫動(dòng)并且最終斷裂坍塌,造成許多官兵和市民落入水中喪生。后經(jīng)調(diào)查,造成這次慘劇的罪魁禍?zhǔn)?,正是共振!因?yàn)榇箨?duì)士兵齊步走時(shí),產(chǎn)生的一種頻率正好與大橋的固有頻率一致,使橋的振動(dòng)加強(qiáng),當(dāng)它的振幅達(dá)到最大限度直至超過橋梁的抗壓力時(shí),橋就斷裂了。
轉(zhuǎn)矩周期性波動(dòng),如果產(chǎn)生的頻率與系統(tǒng)固有頻率一致,那么將引起共振,特別是一些外殼為塑料的產(chǎn)品,轉(zhuǎn)矩波動(dòng)非常容易產(chǎn)生共振現(xiàn)象,如風(fēng)扇共振、空調(diào)共振等。
電磁干擾大、EMI認(rèn)證不通過
轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的源頭之一為電流波動(dòng),變化的電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),電流波動(dòng)大導(dǎo)致輻射大,以至于傳導(dǎo)和空間輻射超標(biāo)。
加工精度差:力矩波動(dòng),導(dǎo)致加工不均勻,甚至導(dǎo)致加工部件斷裂,損壞等現(xiàn)象。
加快系統(tǒng)老化:力矩波動(dòng),導(dǎo)致機(jī)械部件出現(xiàn)周期性的一側(cè)受用磨損。
轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的改善
電機(jī)本體改善:反電勢(shì)波形設(shè)計(jì)為正弦,電機(jī)斜槽設(shè)計(jì),最小齒槽力矩。
采用FOC技術(shù),時(shí)刻控制轉(zhuǎn)矩平穩(wěn),控制精度高、電流正弦變化,最大程度減小轉(zhuǎn)矩電流波動(dòng)。
方波電流波形
FOC電流波形