随着电子电力技术和数字控制技术的发展,永磁同步电机、各种电机、电子控制装置等的数量与日俱增。理想上,这些电力系统设备输出的电压和电流具有良好的正弦性。但由于各种原因,它们均会携带各种不同的谐波,导致输出的波形变成非正弦的。永磁同步电机及其它电气系统设备的种种问题(如非线性磁路、齿槽不均匀等)都会使这些装置输出带有谐波的电压以及电流。
这些带有谐波的电压和电流,不仅对江晟电机厂的永磁同步电机及各种电力装置的正常工作运行产生了消极影响,也对电力电网产生了不良影响。这些包含谐波的、正弦性差的电压或者电流,作用在转、定子中会带来额外的损耗,降低发电机发电、电力传输以及设备的效率。更严重的是,谐波的作用会导致振动的发生,从而破坏发电机并导致叶片损毁。
在很多情形下,包含谐波的电压或电流会导致正弦波失去正弦性,产生尖峰,增加同步电机,异步电机等各种电机及电气设备的损耗。同时,作用在包裹线缆、线圈外绝缘材料的电应力会加大。另外,电机设备的铜损也会变多,从而产生过多的热量,致使电机部分温升过高,噪音变大,晃动增加,最终致使电机设备老化,降低其使用年限。
永磁同步电机在设计过程中,尤其是定转子设计,其参数(如定子的槽口宽度、转子的永磁体形状以及分数槽绕组等)会使磁场发生畸变。
因此,环球电机波形分析就变得尤为重要。国家制定相关国家标准对生产的电机性能参数进行规定,波形分析就是进行测试的一个重要方面。例如,按照相关标准,进行电机电势波形畸变率等测定需使用示波器采取单个周期的电势图像,再进行特定个数等分,最后经过计算获取谐波幅值。
随着计算机技术的高速发展,曾经需要耗费大量人力物力的计算变得简单起来。在电机波形分析中,可以使用计算机代替人力进行大量的数据运算,我们可以通过快速傅里叶FFT变换对采集获得的东莞电机波形进行高效、准确的分析。
本文设计的就是一套包含电机波形采集同时结合上位机进行快速傅里叶变换谐波分析的系统
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