本文關(guān)鍵詞：靜電屏蔽法抑制軸承電流研究

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【摘要】：在近幾十年里,變頻電機(jī)軸承里則一直存在著高頻軸承電流,最終導(dǎo)致了軸承的使用壽命大幅縮短。特別是隨著IGBT技術(shù)的不斷發(fā)展,軸承電壓、軸承電流的問(wèn)題也就更加嚴(yán)重,從而引起了人們的格外關(guān)注,因此有效抑制高頻軸承電流的技術(shù)亟需研究。首先,在現(xiàn)代變頻電機(jī)控制系統(tǒng)中,由變頻器引起的高頻共模電壓,通過(guò)電機(jī)內(nèi)部的高頻耦合寄生電容形成回路。當(dāng)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),軸承內(nèi)便會(huì)形成一層絕緣油膜,將電機(jī)轉(zhuǎn)子與機(jī)殼隔開,形成了寄生電容,其在高頻共模電壓等效電路中的分壓,即為軸承電壓。軸承電壓隨著高頻共模電壓變化時(shí),不斷對(duì)寄生電容充電,當(dāng)其超過(guò)軸承油膜的最大承壓值時(shí),就會(huì)在軸承內(nèi)發(fā)生放電軸承電流,損壞軸承。為了抑制軸承電流,本文基于電磁屏蔽理論提出了靜電屏蔽法抑制軸承電流。其原理就是在電機(jī)槽中插入屏蔽銅槽楔,從電路上來(lái)看,就是在繞組與轉(zhuǎn)子之間建立旁路電容,將高頻共模電壓分流走,從而抑制了軸承電壓；從電磁場(chǎng)的角度來(lái)看,繞組中高頻共模電壓,會(huì)在氣隙間建立一個(gè)高頻的電磁場(chǎng),而插入的屏蔽銅槽楔則會(huì)屏蔽掉這種高頻的電磁場(chǎng),從而抑制了軸承電壓。然后,為了證明所提出的靜電屏蔽法能夠抑制軸承電流,文章從以下幾方面來(lái)闡述。第一,通過(guò)電磁計(jì)算和電磁屏蔽的原理為電機(jī)的靜電屏蔽法抑制軸承電流提供了理論依據(jù)；并結(jié)合電磁計(jì)算與電磁屏蔽原理,從理論上分析了銅槽楔對(duì)高頻電磁場(chǎng)和工頻電磁場(chǎng)的屏蔽作用；第二,提出了電磁屏蔽后電機(jī)的高頻共模電壓等效電路,并與電磁屏蔽前電機(jī)的高頻共模電壓等效電路對(duì)比分析,得出了屏蔽前后的軸承電壓以及屏蔽效果。第三,通過(guò)有限元軟件對(duì)靜電屏蔽銅槽楔電機(jī)進(jìn)行了仿真,一方面,對(duì)屏蔽前后的電機(jī)進(jìn)行了高頻電磁場(chǎng)仿真,并加以對(duì)比；另一方面,通過(guò)電機(jī)仿真軟件FLUX對(duì)電機(jī)屏蔽前后進(jìn)行仿真,并對(duì)電機(jī)屏蔽前后的磁場(chǎng)分布和電機(jī)屏蔽前后的運(yùn)行性能加以對(duì)比。第四,研制的一臺(tái)靜電屏蔽銅槽楔電機(jī)證實(shí)了本文的觀點(diǎn)。一方面,測(cè)量了靜電屏蔽銅槽楔電機(jī)的寄生電容,并和實(shí)驗(yàn)測(cè)量的軸承電壓驗(yàn)證了本文提出的高頻共模電壓等效電路;另一方面,測(cè)量了屏蔽前后的軸承電流,并進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了靜電屏蔽銅槽楔電機(jī)對(duì)軸承電流的影響效果；此外,還對(duì)屏蔽銅槽楔電機(jī)進(jìn)行了空載實(shí)驗(yàn)、短路實(shí)驗(yàn)等,分析了銅槽楔對(duì)于電機(jī)性能的影響。最后,與其他方法相比較,本文提出的靜電屏蔽法抑制軸承電流是十分有效實(shí)用的。
【關(guān)鍵詞】：共模電壓 軸承電流 靜電屏蔽 銅槽楔 抑制技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM344.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 課題研究的背景9-17
• 1.1.1 軸電壓和軸承電壓9-10
• 1.1.2 共模電壓10-13
• 1.1.3 軸承電流13-16
• 1.1.4 課題研究的意義16-17
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài)17-18
• 1.2.2 國(guó)外研究狀況18-20
• 1.3 相關(guān)課題國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀20-21
• 1.4 研究?jī)?nèi)容及難點(diǎn)21-22
• 1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容21
• 1.4.2 研究的難點(diǎn)及解決方法21-22
• 1.5 本章小結(jié)22-23
• 第2章 電磁屏蔽基本理論23-31
• 2.1 電磁屏蔽基本理論23-28
• 2.1.1 屏蔽效能精確解24-26
• 2.1.2 反射損耗26-27
• 2.1.3 吸收損耗27-28
• 2.1.4 多反射損耗28
• 2.2 電磁屏蔽的分類28-30
• 2.2.1 磁場(chǎng)屏蔽28-29
• 2.2.2 電場(chǎng)屏蔽29-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第3章 靜電屏蔽電機(jī)原理及電磁仿真31-43
• 3.1 靜電屏蔽電機(jī)等效模型電路建立與分析31-33
• 3.2 電磁場(chǎng)計(jì)算與屏蔽分析33-36
• 3.3 電磁仿真研究36-42
• 3.3.1 高頻電磁仿真36-39
• 3.3.2 低頻電磁仿真39-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第4章 實(shí)驗(yàn)研究43-56
• 4.1 電機(jī)寄生電容測(cè)量44-46
• 4.1.1 測(cè)量實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建44-45
• 4.1.2 測(cè)量實(shí)驗(yàn)原理45-46
• 4.1.3 測(cè)量計(jì)算與結(jié)果46
• 4.2 軸承電壓實(shí)驗(yàn)分析46-48
• 4.2.1 軸承電壓測(cè)量實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建46-47
• 4.2.2 軸承電壓測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析47-48
• 4.3 軸承電流實(shí)驗(yàn)分析48-50
• 4.3.1 軸承電流測(cè)量實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建48-49
• 4.3.2 軸承電流測(cè)量結(jié)果與分析49-50
• 4.4 靜電屏蔽電機(jī)性能的實(shí)驗(yàn)研究50-55
• 4.4.1 靜電屏蔽銅槽楔電機(jī)空載實(shí)驗(yàn)51-53
• 4.4.2 靜電屏蔽銅槽楔電機(jī)短路實(shí)驗(yàn)53-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第5章 結(jié)論與展望56-58
• 5.1 結(jié)論56-57
• 5.2 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 在學(xué)研究成果61-62
• 致謝62

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：816604