同步电机学习中的疑难问题综析

同步电机学习中的疑难问题综析

顾家恺

南京工程学院， 江苏 南京 210000

摘要：同步电机主要就是保持稳定转速的电机，其中绕组绕制方法是比较复杂的，对于人们很难对于感应电势产生的掌握，并且存在的各种反应和同步电抗都属于难以理解的内容，本文分析了存在的各种问题，对于各种问题提出了相应的解决措施进行应对。

关键词:电机学;同步电机;疑难问题;理解分析

引言：电机学属于一种复杂，难度较大的电气专业，属于电气工程自动化专业中的一项重要课程，存在的各种知识点相对抽象，概念比较复杂，学习起来是比较困难的。如今课本编排相对复杂，很难顺利地进行学习。在学习电气工程的时候，大部分的学生会遇到较多的问题，仅仅是选择死记硬背的方法。在接触电机学的过程中，大部分的问题很难直接进行掌握。通过长时间的学习，总结了相关的理解分析措施，电机学难度较大，其中最困难的就是同步电机，本文分析了同步电机中存在的各种问题，提出了相应的解决措施，希望可以给电机学习者提供参考。

1问题的概述

如今在户外通信基站中，电机得到了广泛的使用，在这个时期，电机的功率较小。其中电机输出轴和毛刷连接进行反转来刷去滤网上存在的各种杂物，其中产品种类较多，很难长时间派人来进行看守，要是存在难以预知的因素造成电机故障问题，就需要确保系统控制可以借助远程通信来上报存在的各种故障，如此对于电机和控制系统要提出全新的要求：成本需要较低，而且需要具备故障检测能力。

电机机构是比较简单的，控制起来相对容易，成本控制难度较小，方便在这个时期进行使用。通过开展电机实验可以看出，电机堵转电流和正常工作电流存在的差异比较小，要是工作电压较低，堵转电流小于较高电压工作状态中的正常电流。现阶段选择最多的故障检测方法就是在电机附近设置磁开关感应器，参考电机的转速来掌握是否存在故障问题。不过还是存在一些问题：增加磁开关感应器会增加整体的成本，整体的安装难度较大，而且可靠性较低。

2励磁电流出现感应电势的各种问题

其中需要分析定子侧的空载电势，绕组匝数需要做到在绕组的一个进口绕如，从出口绕出，之后再重复一次，在这个过程中，绕入的各匝绕组属于平衡的关系，而且各匝的线圈之间属于串联叠加的关系。

3三相电流经过三相绕组产生的旋转磁场疑难问题

针对单相整距集中绕组来说，线圈存的磁势都能够在两侧的气隙中消耗，因此沿气隙附近的磁势均匀的进行分布。等到定子内圆展开之后，把转子一侧当做参考磁势，在右半圆，定子内圆会变成正，在左半圆就是负，这样就会产生矩形波磁势，其中通过固定，磁势大小发生变化属于脉动磁势。

在研究基波磁势和电角度关系的时候，不可以把不同阶段的图像看出不同幅值的正弦图像，需要看出在一个空间上伴随气隙传播的波。波在空间的各个位置都会随着时间发生一定的振动变化，需要明确的是各个点都存在一个幅值，各个幅值都是固定的，其中在波的各个时刻波形图中，需要正确获取磁势的最大值，所以在这个过程中需要受到关于时间的余弦函数来进行表示，如此能够得到更加可靠的数据。

在结束图解法可以把单相基波脉振磁势划分成两个基波来进行计算，最开始需要确定一个位置，固定完毕，来分析随着时间发生变化出现反向的旋转磁势。

3.1电枢反应中存在的问题

电枢反应的主要理论就是定子电流对于励磁磁势的反作用，电机学中存在一个关键的推导公式，主要就是借助电路上的电抗的压降来表示磁路中存在的磁压降，电抗来展示磁路中存在的障碍。不过这个方法对于学习者来说学习是比较复杂的，在同步电机中，电枢电流产生的磁通可以划分成朱磁通以及漏磁通，因此在感应出电势之后就会模拟出电抗的比例情况。在进行推导的时候，其中由于位置存在一定的差异，磁路是有所不同的，因此需要选择两个轴向的典型磁路开展分析工作。剩下的磁路能够划分成两个磁路的叠加，也就是普通的磁路能够借助两个典型的磁路开展等效，可以获得一个良好的电磁效果。如此会对应两个等效的典型磁路，具备两个电枢电抗。在这个时期，电枢电流需要参考不同的轴向进行分解，等效的磁路都是各自对应的电抗，如此能够充分显示出电枢电势。

4存在的问题具体改进方法

现阶段同步电机变频调速矢量控制系统中存在的各种不足之处，需要选择合理的方法进行应对，掌握同步电机交交变频系统组件损耗情况，掌握系统改进趋势，完善改进效果。

4.1同步电机交交变频系统功率组件损坏的因素

如今同步电机调速技术持续进步，发展速度不断增快，对于技术人员来说需要积极地分析交交变频控制系统，保障变频调速控制的有效性和合理性，掌握系统存在问题的因素，明确功率损坏的情况，确保可以提升变频调速矢量控制的有效性。一般情况下，同步电机交交变频系统公路组件之所以存在损坏的情况，主要就是因为晶闸管元件出现问题，晶闸管电压裕度校对不够完善，因此耐压值会显著减小。在这个时期，要是晶闸管额定电流大于规定的范围，就会影响到晶闸管的散热效果，要是没有合理的控制温度，晶闸管温度较大，就会增加设备故障的产生概率，而且会影响到设备的使用寿命。

4.2系统零电流检测器损坏造成的相过流因素

其中同步电机变频调速矢量控制系统零电流检测器的损坏和相过流有着紧密的联系，要是存在传输故障，就会影响到信号的传输效率，降低零电流检测器的逻辑切换能力，很难实现对于信号的封锁，要是存在系统过流的问题，就会严重影响到同步电机变频矢量调控水平。

5系统改进方法的效果测试

同步电机变频调速矢量控制系统改进的时候，工作人员需要正确地梳理各种问题，选择合理的技术来当做基础，确保可以建立一个高效科学的变频调速矢量控制系统。

5.1电压、电流反馈系统运行稳定性的完善方法

其中同步电机比较容易受到各种因素的影响，其中包括开焊或者是短路等问题，要是影响因素较多，比较容易产生各种故障问题，要想改善变频调速矢量控制效能，提升反馈系统运行的稳定性，技术人员需要在技术人员进行分析，设置合理的应对方案，积极地完善技术措施。针对同步电机的线路可以选择压接处理方法，选择合理的焊接措施，实现对于LEM电压反板的处理，确保可以提升系统运行的稳定性和可靠性，在排除线路干扰的问题的时候，需要正确使用计算机，针对反馈数据里面的各种异常情况做出合理的分析，要是存在问题就需要选择合理的方法来进行应对。

5.2零电流检测系统的按时故障诊断

针对零点流检测系统，能够借助按时故障诊断的措施，设置合理的检测系统框架，正确选择软件算法，联系零电流检测的实际情况掌握出现故障的类型，之后参考工作需求来实现对于零电流检测系统故障的诊断和排除。借助这个方法，要想使得同步电机零电流检测工作能够更加顺利地进行，就需要及时地判断存在的各种故障，给之后工作的进行提供保障。

结束语：现阶段电机学原理是比较抽象的，推导过程相对复杂，学习者学习起来比较困难，本文对于电机学做出了详细的分析，希望可以给相关的学习者提供一定的参考，帮助其更好地进行学习。

参考文献：

[1]王芳.基于小波分析永磁同步电机匝间短路故障检测[J].河北师范大学学报(自然科学版),2019,43(02):123-128.

[2]匡晓霖,徐金全,黄春蓉,李嘉科,郭宏.六相永磁同步电机驱动控制方式[J].北京航空航天大学学报,2019,45(07):1361-1369.

[3]宁兴江.电动汽车永磁同步驱动电机振动噪声建模与分析[J].汽车实用技术,2019(03):13-17.

[4]林颖,井立兵.一种永磁同步电机谐波优化方法[J].微特电机,2018,46(12):1-3+7.

[5]杨毅.混合动力车用永磁同步电机矢量控制策略分析[J].山东工业技术,2019(02):21.