什么是电机的转矩脉动？转矩脉动对电机运行有何影响？

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众所周知，家用电器洗衣机、风扇等用的电机，它不足之处就是有转矩脉动。此电机就是永磁无刷直流电机，不仅具有良好的动静态性能指标及运行效率高调速性能，还具有体积小、重量轻、输出力矩大等优点。永磁无刷直流电机不只是在家电的应用，还在工业、农业、军工业等领域有着广泛的应用。

永磁无刷直流电机的一项很重要的特性就是转矩特性，最为主要的还是电机产生的平均转矩大小及转矩平稳性。由于无刷直流电机转矩产生的机理不同，主要有齿槽转矩与纹波转矩。

齿槽转矩；由于永磁无刷直流电机的齿槽和转子的永磁体磁钢相互作用产生的转矩，其随空间位置变化而呈周期性变化。齿槽转矩总是试图将电机的转子定在某个位置。
齿槽转矩是永磁无刷直流电机的固有特性。当永磁无刷直流电机在低速运行时，齿槽转矩将明显引起速度波动，从而产生噪声与振动。
纹波转矩；由于永磁无刷直流电机定子电流产生的磁动势和转子永磁磁通相互作用产生的转矩，其又分磁阻转矩和电磁转矩。磁阻转矩；由于电机转子转动引起的磁阻变化和定子电流产生的磁阻相互作用产生的转矩。电磁转矩；由于电机的定子电流产生的磁动势和永磁磁通相互作用产生的转矩。因为永磁无刷直流电机永磁体的磁导率和空气基本相等，而且转子磁阻不随转子位置变化而变化，所以永磁无刷直流电机的磁阻转矩是可以忽略不计的。
转矩脉动对电机运行有何影响？

由于齿槽转矩脉动是永磁无刷直流电机的固有特性，也是它的缺陷。因此该缺陷会引起电机的转速波动、噪声、机械振动，于是限制了电机在高精度位置以及速度控制系统等一些方面的应用。

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电机的转矩脉动就是额定转矩到最大转矩时与转差率之间变化的比值；见下图所示

所谓转矩分为；

(1)额定转矩。在额定电压、额定频率、额定负载下，三相异步电动机转轴上产生的电磁转矩称为异步电动机的额定转矩。额定功率相同的三相异步电动机，转矩与转速成反比，转速越低，转矩就越大;又由于转速与磁极数成反比，所以，定子绕组的极数越多，转速就越低，转矩也就越大。

三相异步电动机转矩的大小与旋转磁场的磁通、转子电流的有功分量成正比，与外加电压的平方成正比，所以当外加电压变化时，三相异步电动机的电磁转矩就会有很大的变化。例如，电源电压降低到额定电压的70%时，电磁转矩仅为额定转矩的49%。由于存在这一特性，因此应特别注意防止三相异步电动机在启动和运行中电压过低、转矩大幅度下降而造成三相异步电动机烧毁的现象。额定转矩可由额定功率和额定转速计算出来，如下式；Tm=Pn×103/(2π/60nN)=9550×Pn/nN (N.m)；式中Pn为额定功率(KW)；nN为额定转速(r/min)。

(2)启动转矩。在额定电压下，三相异步电动机刚启动时所输出的电磁转矩称为启动转矩(又称堵转转矩)，它是衡量三相异步电动机启动性能的重要技术指标之一。启动转矩一般都用它与额定转矩的倍数来表示，常用三相异步电动机的启动转矩为额定转矩的1.0~2.2倍。

启动转矩大，则三相异步电动机的加速度大，启动过程短，同时说明带重负载启动的能力强。所以启动转矩大，启动性能就好。反之，若启动转矩小，则三相异步电动机不易启动或启动时间长，如果启动转矩小于负载转矩，三相异步电动机就不能启动。所以，三相异步电动机的启动转矩不能小于一定的范围。

(3)最大转矩。三相异步电动机从启动到正常运行的过程中，电磁转矩是不断变化的，其中有一个最大值，称为最大转矩，它是衡量三相异步电动机短时过载能力和运行稳定性的-个重要指标。最大转矩一般也用它 与额定转矩的倍数来表示，常用三相异步电动机的最大转矩为额定转矩的1.7~2.5倍。

如果三相异步电动机在带负载运行的过程中发生了短时过载现象，当最大转矩小于负载的阻转矩时，三相异步电动机便会停转，发生所谓“闷车”现象。此时，三相异步电动机定子绕组电流将剧增，功率损耗加大，定子绕组过热，甚至会烧毁电动机。故三相异步电动机的过载能力不能小于定的范围。

简单地说电机转矩脉动太大，其拖动机械负载能量的稳定性就低。