一种罩极式电动机旋转磁场椭圆度的计算与获取方法技术

一种罩极式电动机旋转磁场椭圆度的计算与获取方法，其步骤如下：一、将通过罩极环的磁通进行空间分解，得到磁通分量和二、将未罩极部分磁通与分量叠加，再进行分解后得到磁通和三、将磁通与合成，得到椭圆旋转磁场四、将椭圆旋转磁场分解，得到两个圆形旋转磁场与五、将磁通进行分解，得到两个圆形旋转磁场与六、将圆形旋转磁场和进行合成，得到最终旋转磁场其椭圆度αe与磁通和的幅值、相位差β，以及磁轴空间夹角θ有关；七、采用测角仪获取夹角θ；八、将两组测量线圈分别缠绕在未罩极铁心和罩极环的外侧；九、通过示波器采集两组测量线圈的电信号，获取磁通和的幅值，以及相位差β；十、代入椭圆度计算公式得到旋转磁场椭圆度αe。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动机磁场参数的计算与获取方法，更具体的是涉及一种罩极式电动机旋转磁场椭圆度的计算与获取方法。
技术介绍
随着现代家庭的智能化，越来越多的小功率电机被使用到智能家居中来，对电机的性能要求也越来越高。其中罩极式单相异步电动机是目前使用最多的单相异步电机，由于它具有简单结构，运行可靠，稳定的性能等优点，被广泛用于排气扇，电磁炉等小功率驱动生活家电中。但是罩极式异步电机使用过程中存在较为明显的振动，且该振动容易引起其连接部分、固定部分以及电路板上的元器件共振，从而产生振动噪声和发生线路松动等问题，并有可能导致严重故障的发生，所以对罩极式电动机的振动研究非常重要。罩极式电动机产生振动的原因是由于定子绕组通电后，气隙中的旋转磁场幅值和转速为变化量，为椭圆旋转磁场，由于电动机的工作原理为转子异步跟随旋转磁场运行，所以旋转磁场的性质直接决定了电机转子切向振动的变化情况，而椭圆度这一参数与旋转磁场的性质密切相关，因此，本专利技术提出了一种罩极式电动机旋转磁场椭圆度的计算与获取方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种罩极式电动机旋转磁场椭圆度的计算与获取方法。本专利技术的目的采取下述技术方案实现：一种罩极式电动机旋转磁场椭圆度的计算与获取方法，其步骤如下：一、将通过电动机罩极环的磁通在空间上进行分解，方向为主绕组未罩极部分线圈的轴线方向OX，以及与OX垂直的方向Oi，两个方向的磁通分量分别为和磁通在时间上按照正弦规律变化，所以磁通分量和同样在时间上按照正弦规律变化；二、将OX轴线方向的磁通与进行叠加，经过计算化简后，得到在时间上按照正弦规律变化的磁通以及按照余弦规律变化的磁通三、将磁通与进行合成，得到椭圆形旋转磁场四、将椭圆形旋转磁场进行分解，得到两个幅值不同、转速相同、转向相反的圆形旋转磁场与五、将磁通进行分解，得到两个幅值相同、转速相同、转向相反的圆形旋转磁场与六、将圆形旋转磁场和进行合成，得到电动机的最终椭圆旋转磁场其椭圆度公式为：可知旋转磁场的椭圆度αe与主绕组未罩极部分线圈的磁通和通过罩极环的磁通的幅值、相位差β，以及磁轴的空间夹角θ存在对应关系；七、采用高精度测角仪获取主绕组未罩极部分轴线与罩极短路环轴线的空间夹角θ；八、将两组匝数相同的测量线圈分别缠绕组主绕组未罩极部分铁心和罩极环的外侧；九、通过示波器采集两组测量线圈的感应电动势信号，获取磁通和磁通的幅值，以及相位差β；十、将夹角θ、磁通和磁通的幅值，以及相位差β代入椭圆度计算公式，计算后得到罩极电动机旋转磁场的椭圆度αe。所述步骤一中的罩极环的磁通分量分量所述步骤二中的罩极环的磁通Φ1与Φ′2进行叠加后，正弦规律变化的磁通按照余弦规律变化的磁通Φ4＝Φ1msinβcosωt＝Φ4mcosωt；所述步骤三中的合成椭圆形旋转磁场其长轴幅值为Φ2msinθ，短轴幅值为Φ1msinβ；所述步骤四中的圆形旋转磁场的幅值为的幅值为起始位置同为轴线Oi的正向；所述步骤五中的圆形旋转磁场和幅值同为起始位置分别位于轴线Oi的正向和负向；所述步骤八中的两组测量线圈为铜制漆包线。本专利技术的有益效果：本专利技术的一种罩极式电动机旋转磁场椭圆度的计算与获取方法，计算原理依据相量在空间和时间上的分解与叠加，计算方法简便；同时可以采用测量线圈和测角仪直接获取椭圆度计算公式所需的参数，误差小，精度高。附图说明图1为罩极式电动机的定子结构图；图2为电动机罩极环磁通的空间分解图；图3为电动机磁通与叠加后的磁通分解示意图；图4为电动机磁通与合成椭圆形旋转磁场的示意图；图5为椭圆形旋转磁场以及磁通的分解示意图；图6为电动机椭圆形旋转磁场的合成示意图。具体实施方式以下结合附图进一步描述本专利技术的一种罩极式电动机旋转磁场椭圆度的计算与获取方法的实施。图1为罩极式电动机的定子结构图，包括主绕组线圈A，罩极环B，其中主绕组未罩极部分线圈的轴线为OX，罩极环B的轴线为OY，两者在空间的夹角为θ，主绕组通电后，主绕组未罩极部分线圈产生磁通通过罩极环部分的磁通为由于罩极环的作用，导致磁通滞后磁通相位角β，即 Φ · 1 = Φ 1 m s i n ( ω t + β ) Φ · 2 = Φ 2 m s i n ω t - - - ( 1 ) . ]]>图2为电动机罩极环磁通的空间分解图，将磁通在空间上进行分解，方向为主绕组未罩极线圈轴线方向OX，以及与OX垂直的方向Oi，两个方向的磁通分量分别为和为 Φ · 2 ′ = &本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种罩极式电动机旋转磁场椭圆度的计算与获取方法，其特征在于：其步骤如下，一、将通过电动机罩极环的磁通在空间上进行分解，方向为主绕组未罩极部分线圈的轴线方向OX，以及与OX垂直的方向两个方向的磁通分量分别为和磁通在时间上按照正弦规律变化，所以磁通分量和同样在时间上按照正弦规律变化；二、将OX轴线方向的磁通与进行叠加，经过计算化简后，得到在时间上按照正弦规律变化的磁通以及按照余弦规律变化的磁通三、将磁通与进行合成，得到椭圆形旋转磁场四、将椭圆形旋转磁场进行分解，得到两个幅值不同、转速相同、转向相反的圆形旋转磁场与五、将磁通进行分解，得到两个幅值相同、转速相同、转向相反的圆形旋转磁场与六、将圆形旋转磁场和进行合成，得到电动机的最终椭圆旋转磁场其椭圆度公式为：可知旋转磁场的椭圆度αe与主绕组未罩极部分线圈的磁通和通过罩极环的磁通的幅值、相位差β，以及磁轴的空间夹角θ存在对应关系；七、采用高精度测角仪，获取主绕组未罩极部分轴线与罩极短路环轴线的空间夹角θ；八、将两组匝数相同的测量线圈分别缠绕组主绕组未罩极部分铁心和罩极环的外侧；九、通过示波器采集两组测量线圈的感应电动势信号，获取磁通和磁通的幅值，以及相位差β；十、将夹角θ、磁通和磁通的幅值，以及相位差β代入椭圆度计算公式，计算后得到罩极电动机旋转磁场的椭圆度αe。...

【技术特征摘要】
1.一种罩极式电动机旋转磁场椭圆度的计算与获取方法，其特征在于：其步骤如下，一、将通过电动机罩极环的磁通在空间上进行分解，方向为主绕组未罩极部分线圈的轴线方向OX，以及与OX垂直的方向两个方向的磁通分量分别为和磁通在时间上按照正弦规律变化，所以磁通分量和同样在时间上按照正弦规律变化；二、将OX轴线方向的磁通与进行叠加，经过计算化简后，得到在时间上按照正弦规律变化的磁通以及按照余弦规律变化的磁通三、将磁通与进行合成，得到椭圆形旋转磁场四、将椭圆形旋转磁场进行分解，得到两个幅值不同、转速相同、转向相反的圆形旋转磁场与五、将磁通进行分解，得到两个幅值相同、转速相同、转向相反的圆形旋转磁场与六、将圆形旋转磁场和进行合成，得到电动机的最终椭圆旋转磁场其椭圆度公式为：可知旋转磁场的椭圆度αe与主绕组未罩极部分线圈的磁通和通过罩极环的磁通的幅值、相位差β，以及磁轴的空间夹角θ存在对应关系；七、采用高精度测角仪，获取主绕组未罩极部分轴线与罩极短路环轴线的空间夹角θ；八、将两组匝数相同的测量线圈分别缠绕组主绕组未罩极部分铁心和罩极环的外侧；九、通过示波器采集两组测量线圈的感应电动势信号，获取磁通和磁通 的幅值，以及相位差β；十、将...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵浩，冯浩，王璇，
申请(专利权)人：赵浩，
类型：发明
国别省市：浙江;33