发电机 环流

xinjing

发电机有星形和三角形接法，一般认为三角形接法会形成内部环流，但环流一般在什么范围内呢，一般为相电流多少？如三角形接法，输出电流为100A,内部环流为？谢谢

long98194

楼主所谓环流是指点是当发电机接成三角形时，发电机谐波分量会形成闭合回路，从而形成的环流。并非由输出电流来决定大小，而是跟谐波分量的大小以及闭合回路的电抗有关。

xinjing

谢谢回复，那还有个问题，同一台发电机接成三角形或星形，这两种接法对定子，转子温升有多大影响呢？

fengxingyun

这个应该是通过电机设计来保证，与接法关系不大

long98194

由星形变三角形接法，相电压上升为线电压，电机温度会有所升高

xinjing

我想如何温升升高的话是不是还有由于绕组内部环流发热导致的？这应该是一个方面

forlink

对发电机不带中性线的三角形接法，会有环流引起的发热

xinjing

发电机在空载时一般讲中线没有电流，但实测时确有中性电流，是什么引起的呢？谐波么

forlink

发电机在空载时一般讲中线没有电流，但实测时确有中性电流，是什么引起的呢？谐波么
xinjing 发表于 2009-4-25 09:16

三次谐波环流

fresh101

又学习了，大家讲的很好

Alexlucky

环流对电机的实际危害是什么呢·

xinjing

会导致电机发热

Alexlucky

回复 12# xinjing
那如果在设计电机时将电机的热负荷设计的很小，就可以不考虑电机的环流影响了吗

张老五

那不行，环流有点象短路电流，要么没有，一旦产生，值是比较大的

Alexlucky

回复 14# 张老五
啊，知道了，谢谢了，也就是说，永磁电机都不能设计成角接吧，因为存在环流的原因

ryf

长见识了，讨论区很能学知识的谢谢各位老师

liu3691

不一样的接法必须重新核定参数

zengxiaodong

成形绕组的永磁同步电机不仅可以提高槽填充系数和散热能力，还可以有效地减少绕组中的附加损耗。成型绕组永磁同步电机将成为未来的发展趋势。由于成型绕组的固有特性，循环电流损失是一个不可忽略的问题。本文提出在永磁同步电动机中使用成形绕组，并分析了成形绕组中的环流损耗。首先，建立了整数槽和分数槽电机的有限元模型，并进行了磁场分析。然后详细介绍了两种常用的循环电流损耗计算方法，并对其计算结果进行了比较。此外，采用高精度场路耦合有限元方法计算了整数和分数电机的环流损耗。并对发夹绕组和成形绕组的循环电流进行了比较。分析表明，成型绕组中的循环电流不可忽略。最后，对成形绕组中循环电流损耗的影响因素进行了全面深入的研究。结果表明，平行绞线的数量、槽口的宽度和定子电流对循环电流损失有相当大的影响。









补充内容 (2023-6-9 10:10):
这是哈工大发表的一篇研究论文。

补充内容 (2023-6-9 10:40):
Harbin University of Science and Technology是哈尔滨理工大学

zengxiaodong

近年来，电动汽车和航空航天的快速发展对不同类型的电机提出了更高的要求，包括永磁同步电机、开关磁阻电机、感应电机等[1-3]。与PMSM相比，SRM的转矩脉动更大，IM的效率更小，并且SRM和IM的功率密度相对较低[3，4]。永磁同步电机由于其高功率密度和高效率的优点，在电动汽车等高性能领域的应用越来越多。永磁同步电机受到越来越多学者的关注，成为研究的热点。永磁同步电机多采用圆形铜线绕组或发夹绕组形式。圆形铜线绕组的槽填充系数低，散热能力差。发夹绕组可以有效地提高槽填充系数[5]，[6]。但是发夹绕组由于其大的横截面积而具有大的涡流损耗[7-10]。发夹绕组中的涡流损耗问题亟待解决。因此，本文提出在永磁同步电机中使用成型绕组。由双排多根平行扁线组成的成形绕组是永磁同步电机中的一种新型绕组技术。永磁同步电机的绕组类型如表一所示，物理图像如图1所示。在永磁同步电机中使用成型绕组可以提高槽填充系数，减少涡流损耗。因此，成型绕组永磁同步电机有可能成为未来的发展趋势。

永磁同步电机成型绕组有许多优点，但也存在环流等缺点。漏磁场的不均匀分布将导致形成的绕组[11]、[12]中平行股线之间的电势差。这种现象直接导致循环电流损失[13]。以往关于环流损耗的文献主要集中在大型交流电机的定子线棒或永磁同步电机的并联支路上。参考文献[14]、[15]说明了具有多个并联支路的电机中存在循环电流。循环电流损失影响定子的效率和温升[16]，[17]。参考文献[18]提出了端部换位以减少齿绕线圈的循环电流。参考文献[19]提出了一种全局换位，以减少大型交流电机定子线棒中的循环电流。成形绕组是永磁同步电机中新提出的一种绕组技术，成型绕组引起的损耗机理与现有绕组不同。现有文献中很少研究永磁同步电机成型绕组中平行股之间的环流损耗。

在电机设计的初始阶段，考虑循环电流损耗是必要的。分析影响永磁同步电机环流损耗的因素，有助于永磁同步电动机设计人员在设计之初就着手研究。参考文献[20]-[22]表明，绞线的位置和数量、电压和速度都会影响圆绕组永磁同步电机的环流损耗。准确计算循环电流损耗对于电机的设计和换位方式的选择至关重要。参考文献[23]通过分析方法计算了大型交流电机的循环电流损耗。大型交流电机体积大，难以进行有限元分析，因此大多采用分析方法计算循环电流。分析法的计算速度是有限元法的18倍[24]。但分析方法进行了大量的简化，并设置了不准确的边界条件，因此与有限元方法[20]相比，它不适合一般应用。参考文献[11]、[16]、[18]、[20]-[22]采用二维有限元方法对圆线永磁同步电机的环流损耗进行了分析，参考文献[16]、[28]通过实验验证了有限元方法的有效性。

电机设计的首要任务是选择合适的槽极组合。槽极组合在永磁同步电机的制造和性能中起着至关重要的作用[25]。整数槽电机转子损耗低，齿槽转矩大。相比之下，分数槽电机具有较小的齿槽转矩，但磁动势谐波较高[26-28]。气隙中定子电流产生的磁通量约为永磁体产生磁通量的一半[29]。不同的绕组布置会影响电磁性能。电磁性能的差异将影响循环电流损耗。

本文对永磁同步电机成型绕组中的环流损耗进行了研究。建立了两种不同槽极组合永磁同步电机的有限元模型，并对其磁场进行了分析。然后详细介绍了两种常用的环流损耗计算方法，即漏感电位法和场路耦合法，并对它们的计算结果进行了比较。采用场路耦合方法计算了整数槽和分数槽永磁同步电机的环流损耗。并对发夹绕组和成型绕组的循环电流损耗进行了比较。结果表明，不同槽极组合永磁同步电机的循环电流损耗分布不尽相同，成型绕组中的循环电流不可忽略。针对这一现象，深入研究了成型绕组中环流损耗的影响因素。

熊猫NG

张老五 发表于 2009-11-26 20:56
那不行，环流有点象短路电流，要么没有，一旦产生，值是比较大的

您好！咨询一个问题，500Ｗ以下的小电机，采用分数槽绕组，三角形连接，为了避免谐波环流只能采用合理的槽极配比（3：１，３：２）。
如果想采用其他槽极配比比如：（１２Ｓ１４Ｐ），怎么才能避免或者减小３次谐波环流引起的发热呢？