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磁通使用所发生的效应


磁通使用所发生的效应


磁感应强度还有一个过时的单位:高斯,其符号为Gs:1 T = 10000 Gs。这个符号在技术设施中还广泛使用。通常条形磁铁两极附近的磁感应强度大约是几十到几百高斯。在处理与磁性有关问题时,除了要用到磁感应强度外,常常还要讨论穿过某一面积的磁力线数目,称做磁通量,简称磁通,用 Φ 示。磁通量的单位是韦伯,用Wb表示,以前还有麦克斯韦有Mx表示。

可以仿照电路来理解磁路,磁通相当于电流,磁感应强度相当于电流密度。关系是Φ=BS。磁通由磁动势产生,由安培环路定律推导出磁路欧姆定律,既IN=HL,IN就是磁动势,H是磁场强度,是计算磁路时引入的一个物理量。还有一个重要的物理量既磁阻,相当于电阻。如果磁导率μ大,磁阻就小,关系是B=μH。总之在一个磁路中磁通都是一样大的,而磁感应强度和具体的磁路的截面积有关,磁动势大部分落在磁阻大的分磁路中。

 电流振荡抑制技术。交流电机在PWM方式供电的条件下在电机轻载或者空载的时候由于某些原因电机会在一个比较宽的频率段系统会出现局部不稳定现象,这时电流幅值波动很大,输出频率也会有一定改变,电流的振荡有可能会导致系统因为过电流而误触发报警,使系统不能稳定可靠的工作。引起振荡的原因是多方面的,比较普遍的观点是电机和变频器在能量交换过程中引起的,它的出现也和死区效应有很大的关系。对死区效应进行补偿后可以有效的减少振荡的幅度,但是还不能从根本上抑制振荡。一种有效的方法是当振荡发生时,相应改变实际输出的频率或者电压,通过电流形成一个简单的负反馈系统,达到抑制振荡的目的。但是这种方法也有一定的局限性。由于不同电机的振荡频率范围是不一样的,从5Hz~30Hz左右变化,而采用电流的幅值控制,只是一个标量,这就使得控制的效果不佳,系统的鲁棒性降低。如果将定子电流进行分解,直接控制影响能量交换的磁通励磁电流分量,抑制效果就会有较大的提高。更为精确有效的方法是采用智能控制的方法,但是算法复杂,在通用的V/f控制平台上实现比较困难。

      简单磁通矢量控制方法。普通的V/f控制是建立在稳态电机模型上的,忽略了定子电阻压降,因而对电机动态过程中的状态不能控制,由于是开环控制,对负载的波动或者电机参数变化不敏感,动态性能不高。简单磁通矢量控制方法是在普通V/f控制的基础上对电机电流进行了控制,具体表现在通过把变频器输出的电流进行矢量分解计算得到力矩电流分量和励磁电流分量,然后调节电压使电机电流和负载力矩相匹配,从而改善低速力矩特性。该方法在6Hz时可以提供200%的额定力矩。矢量计算所用到的一些电机参数预先存放在控制器的RAM中,针对某一型号电机这些参数基本上是常数。

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