中图分类号:TM35916文献标识码:A文章编号:100126848(2007022*******对永磁直流力矩电机并联使用的评价张文海,胡伯承,徐丽(成都精密电机厂,成都610500收稿日期:2006211209生产实践中,有将两台同型号规格的分装式永磁直流力矩电机并联通电驱动同一负载。这种使用方法优劣如何?本文对此作一评价。1并联使用有何优点?直流电动机在相同体积、相同极数、相同磁通密度、相同电枢电流条件下,电机的电磁转矩与电枢直径成正比,也就是说,在其他条件不变的情况下,转矩,故直流力矩电动机大都作成扁平状,以此获得大的堵转转矩。但是直流电动机的空载转速与电枢半径成反比,即永磁直流力矩电机不可能二者兼顾。要获得大的堵转转矩,就只能获得低的空载转速,不可能既要获得大的堵转转矩,又要获得较高的空载转速。这一矛盾可不可以解决?可以。解决的方法就是将两台同型号规格的永磁直流力矩电机并联使用,这样,就可以在原堵转电压不变的情况下,堵转转矩增大原电机的1倍(堵转电流亦增大1倍,而空载转速仍保持原电机的空载转速,不会因增大堵转转矩而降低原电机的空载转速。这就是永磁直流力矩电机并联使用的主要优点。除此之外,因外经增加还可节约空间径向尺寸,对电机安装有利。下面是一种永磁直流力矩电动机(型号:J110LYX021单台使用和两台并联使用的实际测试记录。电机相关数据为:空载电压70V;空载转速1550r/min;连续堵转电流415A;连续堵转转矩115N・m;峰值堵转电流20A;峰值堵转转矩615N・m。两台并联相关数据为:空载电压70V;空载转速1550r/min;连续堵转电流9A;连续堵转转矩3N・m;峰值堵转电流40A;峰值堵转转矩13N・m。实测结果如表1。表1实测结果电机状况U0/Vn0/r/minI0/AIk1/ATk1/N・mUk1/VIk2/ATk2/N・mUk2/V单台1#70166001714151180141420711865102#7016550175415117714172071206816两台并联7015831150910316151240141236817从表中可以看出,1#、2#两台电机并联后,同样在空载电压70V条件下,空载转速n0=1583r/min,与单台空载转速几乎不变。但峰值堵转转矩与连续堵转转矩在同样堵转电压下均大了1倍,优点显而易见。2并联法能增大永磁直流力矩电机的堵转转矩而不降低空载转速。那么,有无其他方法达到同样目的?有,按照直流电动机转矩公式T=DILB/2,在电枢同样外径、同样电流、同样气隙磁密、同样极数条件下,增长电枢铁心长度L仍可成比例地增大堵转转矩。为此可专门设计一种加长铁心的电机,提高电源电压1倍,便可达到并联同样目的,且发热比并联法更好。因为在永磁直流力矩电机设计中,反电势系数Ke=KN1αDLB19(V/r・min-1。式中,K为电枢槽数;N1为元件匝数,α为极弧系数;D为电枢直径(m;L为电枢铁心长度(m,B为气隙磁密(T。从反电势系数公式中可以看出,L增长1倍,Ke必然增大1倍,若电机电源电压不变,n0必然降低原n0的一半,因n0≈U0/Ke。如果要保持原n0不变,只有将电机电压U0增大1倍,这就是加长L要提高电源电压的原因。再看堵转转矩公式Tk=9155KeIK,铁心L增长1倍,必将引起反电势系数Ke增大1倍,在保持原堵转电流IK不变的情况下,堵转转矩TK也必—18—对永磁直流力矩电机并联使用的评价张文海胡伯承徐丽然增大1倍。故采用加长电枢铁心长度,提高电机电源电压的方法,同样可得到项一的优点,而且发热比两台电机并联更好。但该法有一严重缺点,电源电压U0增高1倍,片向电压也会增高1倍,由此而产生电位差火花。因片间电压Uk=U0・2P/K。式中,Uk为片间电压;U0为电机电源电压;K为换向片数;P为磁极对数。铁心加长1倍,电源电压提高1倍,公式中的P和K不变,片间电压Uk自然增大1倍。当然,少数电机片间电压本来不高,增大1倍也在电位差火花规定的安全电压之内,故这种电机采用加长铁心,提高电源电压来增大堵转转矩而不降低空载转速是优于并联方法的。但大部分电机片间电压增高1倍会超出电位差火花安全电压之外,故此仍以并联使用为好。3单台使用与并联使用,电机运行中内部参数变化是否一样?它对电机有何影响?不一样。电机制造中,虽然是同一种电机,但每台电机反电势系数的结构参数,如电枢电阻、机电时间常数、反电势系数、空载转速等并不完全相等。这种差异的存在,对于单台电机运行来说,不会造成影响,而对于两台电机并联运行来说,堵转时就会造...