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在两两换相的情况下,每隔 60°电角度换向 1 次,每个功率管通电 120°,每个绕组通电
240°,其中正向通电和反向通电各 120°,转矩波形见图 4,可知转矩波动为 0.87 1

。 

    3 Y-Δ

 

混合连接绕组的转矩分析

    永磁无刷直流电动机在运行时,其气隙中的磁场是一个波幅恒定不变的旋转波,根据
三相绕组建立气隙磁场的分析可知,将这一旋转波等效认为是由三相对称绕组产生的。

    Y-Δ 混合连接绕组是把普通的 60°相带三相绕组分成两套三相绕组,这两套绕组之间
在空间相位上彼此相差 30°电角度,其中一套采用 Δ 接法,一套采用 Y 接法,即把原 60°
相带分为两个 30°

 

相带,分别放置两套绕组。

    在采用 Y-Δ 混合连接绕组时,若能满足或基本满足,Y 连接部分的绕组所产生的感
应电势在时间上滞后于 Δ

连接部分的绕组所产生的感应电势 21—30°电角度(这可由两

部分绕组在相带中所占的位置决定),并基本满足三角形绕组和星形绕组分别是对称的
30°相带的三相绕组,并使每相绕组电压在时间上相差 120°,让两部分绕组产生的磁势幅
值相等,便可以完全消除或大大削弱 5、7、17、19 等 6K±1(K=奇数)次谐波磁势,从而

 

改善气隙磁场波形,使谐波转矩下降,改善电机转矩。

    由于在三相全控两两通电方式中,每瞬间有 2 个功率管通电,每隔 60°换相一次,每次
有一个功率管换向,每个功率管导通 120°,即当功率管 V1 和 V2 导通时,电流从 V1 流
入星形绕组的 A 相,流过三角形绕组时,分别通过 C 相绕组和 A、B 两相串联的绕组,再
从星形绕组的 C 相绕组 V2 管流出,这时星形绕组产生的合成转矩矢量,考虑三角形绕组
中的电流方向,产生的合成转矩矢量。

    可见,两套绕组所产生的合成转矩在幅值上相等,但在空间相差了 30°电角度,其转
矩星形矢量图,相当于将原来每隔 60°换相一次,转变为每隔 30°就换相一次,其合成转
矩的波动就大为减少,仅为 0.966 1

,比用 Y 形绕组的 0.87 1

要提高了许多,从而

 

改善了电机转矩的性能。

    4 结

   

    在三相全控两两通电方式下,用 Y-Δ 混合连接绕组替代三相星形绕组,不仅可以减
少无刷直流电机的转矩波动,从而降低了振动噪声,而且提高了绕组的利用率,并且不
增加换相控制线路的复杂性,实现了对无刷直流电机转矩波动的控制,所以使用 Y-Δ

 

混合连接绕组不失是一种好的方法。