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基于三电平NPC逆变器的永磁同步电机调速系统
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如图2-30所示,若将一直流电源依次从a、b、c相绕组的出线端U1. VI. W1进入联接完毕后的三相电动机,并根据该电流去追踪它在各极相组内的流向,其情形将如图中箭头所示。这时我们可以发现,分布在每一极下的b相各极相组内电流的流向总是与a、c相的相反,为什么会出现这种情况呢?原来上面这些三相异步电动机绕组都是按互差120°电气角度联接的,以符合产生三相旋转磁场的条件。于是。相的出线端U1是从N极下的极相组1引出,c相的出线端W1也是这N极下的极相组3引出,它们之间的位置正好相差两个60°相带的极相组,即120°电气角度。如果b相的出线端V1再从该N极下的极相组2引出,则三相绕组将成为a-b,相差60°电气角度;b-c,相差60°电气角度;c-a相差240°电气角度,就不会是三相互差120°电气角度了。所以就将b相的出线端V1移到了S极下的极相组5引出,这样b相绕组就与a、c相绕组都互差120°电气角度了。因而b相绕组的所有极相组就都与a、c相绕组极相组电流的流向相反。
如图2-31所示,由于互差120°电气角度的三相正弦交流电流,在任一瞬时都有一相的电势与其他一相或两相的电势方向相反。因此,当把电动机三相绕组中的b相反接后,就能使处于同一磁极下的a、b、c极相组实际上流着相同方向的电流,从而得到一个合成磁通势相加的三相旋转磁场。显然我们追踪的各极相组内的电流流向,并不一定都是电动机绕组工作时的内部电流方向,但是我们可以应用这一方法来检查绕组的联接是否正确。绕组接线如果正确的话,则从全部极相组标示出来的磁场极性必然会正反交替两两成对。
B相绕组的反接,也即定子绕组在空间分布上三相互差120°电气角度。可以通过以下三种方法来达到。现简述如下:(1)1、3、5级相组出线法。这种方法就是我们在上面所讲述的方法,即a、b、c三相绕组的出线端U1、VI、WI是从1、3、5极相组线端引出的。这种接法的优点是三相互差120°电气角度在接线开始时就已确定了。再有,就是极相组的联接线易于均匀布置,故其接线较为整齐美观。缺点是接线较难检查,该种接法多用于中大型电动机的接线中。(2)2、5线端对换出线法。如图2-32所示,采用这种接法时,a、b、c三相都从属于N极下的1、2、3极相组开始,把这三个板相组的首端都留下来不接,作为三相的出线端,并依次标号为1、2 、3。尾端则与各相内的极相组尾端相接,最后留下S极下三相极相组的首端作为a、b、c三相的另一根出线端,并依次标号为4、5、6。这时,a相为1(标U1)、4(标U2);c相为3(W1)、6(标W2);b相则为2和5。然后只须将b相的两根出线端对换一下,也就是将5的出线端标为V1,将2的出线端标为V2,于是就使b相绕组各极相组内的电流方向整个地反过来了。
2、5线端对换出线这种接法的优点是,三相绕组开始联接的极相组都处于相邻的位置,并且六根出线端也是紧紧相邻的,因而其接线方便,易于发现联接中的错误,所以被广泛应用于中小容量电动机批量生产的接线。
(3)1、2、3极相组出线法。如图2-33所示,采用这种接法时,a、b、c三相绕组的出线端U1、Vl、WI都是从N极下的极相组引出。其a、c相绕组的出线端UI、WI是从极相组1、3的首端引出,b相绕组出线端Vl则是从极相组2的尾端引出。这样b相绕组从开始接线时,就将各极相组反接了。这种接法较为麻烦和极易接错,只有在采用连续极相组(即相绕组的几个极相组绕线时不剪断,一次绕成)的批量生产中采用,它在嵌线时只须把b相绕组反嵌即可。
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