根據電磁定律,當磁場(chǎng)變化時(shí),附近的導體會(huì )產(chǎn)生感應電動(dòng)勢,其方向符合法拉第定律和楞次定律,與原先加在線(xiàn)圈兩端的電壓正好相反,這個(gè)電壓就是反電動(dòng)勢。在永磁同步伺服電機中,只要電機在轉動(dòng),必然會(huì )有線(xiàn)圈切割磁力線(xiàn),所以會(huì )有反電動(dòng)勢產(chǎn)生。反電動(dòng)勢用E1表示,其有效值的計算如下式:

其中:
KE——為比例常數;
FN——為定子電流的頻率;
NL——為每相定子繞組的匝數;
ф——為主磁通的振幅值。
◆ 轉子角速度
◆ 轉子磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)
◆ 定子繞組的匝數
當電機設計完畢,轉子磁場(chǎng)與定子繞組的匝數都是確定的,因此唯一決定反電動(dòng)勢的因數是轉子角速度,或者說(shuō)是轉子轉速,隨著(zhù)轉子速度的增加,反電動(dòng)勢也隨之增加?! ?/p>
根據永磁交流伺服電動(dòng)機通用技術(shù)條件描述,我們一般采用反電動(dòng)勢常數來(lái)對永磁同步電機進(jìn)行考核。反電勢常數是永磁同步電機一項很重要的技術(shù)指標參數,它關(guān)系到電機運行性能及控制器的設計工作。因此,在永磁同步伺服電機生產(chǎn)中必須對該項參數進(jìn)行精確測試,通過(guò)標準的檢測方法驗證設計產(chǎn)品是否滿(mǎn)足技術(shù)要求。
GB/T 50349 永磁交流伺服電動(dòng)機通用技術(shù)條件中規定先將被試電機拖動(dòng)至技術(shù)條件規定的某一轉速n,再用示波器觀(guān)測其波形,通過(guò)電壓及轉速計算得出反電動(dòng)勢常數(Ke),并且要求Ke符合永磁同步伺服電機技術(shù)條件規定。

圖示1:反電動(dòng)勢測試平臺
如上圖所示為永磁同步伺服電機反電動(dòng)勢測試平臺,按照試驗標準要求陪試電機做電動(dòng)運行,拖動(dòng)被試電機空載運行轉速至n;由轉速傳感器完成轉速測試,WP4000變頻功率分析儀完成被試電機線(xiàn)反電動(dòng)勢U測試。
試驗時(shí)測取電機空載轉速為n時(shí)的線(xiàn)反電動(dòng)勢U,用下式計算反電動(dòng)勢常數,以驗證是否滿(mǎn)足技術(shù)要求限制范圍。

式中:
Ke——反電動(dòng)勢常數,單位為伏特每弧度負一次方秒(V/rad*-1^s);
U——電機線(xiàn)反電動(dòng)勢,單位為伏特(V),正弦波驅動(dòng)電機用線(xiàn)反電動(dòng)勢有效值,方波驅動(dòng)電機用線(xiàn)反電動(dòng)勢幅值;
N——被測點(diǎn)轉速,單位為轉每分(r/min)。
本方案選用WP4000變頻功率分析儀完成反電動(dòng)勢及轉速測試,采取有效的同步手段保證電參量及非點(diǎn)參量的同步測試。同時(shí),WP4000變頻功率分析儀開(kāi)放原始數據端口,前端采集原始波形數據可以通過(guò)以太網(wǎng)直接與上位機共享,可以完全取代示波器的需求。通過(guò)自定義分析軟件可以直接完成反電動(dòng)勢常數測試,滿(mǎn)足于伺服電機試驗系統自動(dòng)化測試需求。
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