永磁同步電機的結構和工作原理

更新日期:2018-01-02
摘要:永磁同步電機的優點有很多,上次我們有介紹過,而且此電機在農業上、工業上以及日常生活中的應用也相當廣泛。
永磁同步电机
 
 
永磁同步電機的優點有很多,上次我们有介绍过,而且此电机在农业上、工业上以及日常生活中的应用也相当广泛。那么永磁同步電機的結構和工作原理分别是什么呢?接下来请看下面的详细介绍!
 
工作原理如下:
 
永磁同步電機在電動機的定子繞組中通入三相電流,在通入電流後就會在電動機的定子繞組中構成旋轉磁場,由于在轉子上裝置了永磁體,永磁體的磁極是固定的,依據磁極的同性相吸異性相斥的原理,在定子中發生的旋轉磁場會帶動轉子進行旋轉,終究達到轉子的旋轉速度與定子中發生的旋轉磁極的轉速持平,所以可以把此電機的起動進程看成是由異步發動階段和牽入同步階段組成的。
 
在異步發動的研討階段中,電動機的轉速是從零開始逐步增大的,形成上述的首要原因是其在異步轉矩、永磁發電制動轉矩、矩起的磁阻轉矩和單軸轉由轉子磁路不對稱而引起等一系列的要素,所以在這個進程中轉速是振動著上升的。在起動進程中,質的轉矩,只有異步轉矩是驅動性電動機就是以這轉矩來得以加快的,其他的轉矩大部分以制動性質爲主。在電動機的速度由零增加到接近定子的磁場旋轉轉速時,在永磁體脈振轉矩的影響下,永磁同步電機的轉速有可能會超越同步轉速,而呈現轉速的超調現象。但通過一段時間的轉速振動後,終究在同步轉矩的效果下而被牽入同步。
 
結構如下:
 
永磁同步電機首要是由轉子、端蓋、及定子等各部件組成的。一般來說,此電機的最大的特點是它的定子結構與普通的感應電機的結構十分的類似,首要是區別于轉子的共同的結構與其它電機構成了不同。和常用的異步電機的最大不同則是轉子的共同的結構,在轉子上放有高質量的永磁體磁極。由于在轉子上安放永磁體的方位有許多挑選,所以此電機一般會被分爲三大類:內嵌式、面貼式以及插入式,如下圖所示。此電機的運轉功能是最受重視的,影響其功能的要素有許多,可是最首要的則是永磁同步電機的結構。就面貼式、插入式和嵌入式而言,各種結構都有各自的優勢。
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1、面貼式的電機在工業上是使用最廣泛的,其最首要的原因是其具有許多其他形式電機無法比擬的優勢,例如其制造便利,轉動慣性比較小以及結構簡單等。而且這種類型的永磁同步電機愈加簡單被設計師來進行對其的優化設計,其間最首要的辦法是設計成近似正弦的散布把氣隙磁鏈的散布結構,將其散布結構改成正弦散布後可以帶來許多的優勢,例如它所帶來的負面效應,能減小磁場的諧波以及使用以上的辦法可以很好的改進電機的運轉功能。
 
2、插入式結構的電機之所以可以跟面貼式的電機相比較,是因爲前者有很大的改進,是由于它充沛的利用了它設計出的磁鏈的結構,並且有著不對稱性所生成的共同的磁阻轉矩,從而能大大的提高電機的功率密度,而且也很容易制造出來,所以此電機的這種結構被更多的運用在傳動系統中,可是它的缺陷也是很突出的,例如制造成本和漏磁系數比面貼式都要大的多。
 
3、嵌入式的永磁同步電機中的永磁體是被安頓在轉子的內部,相比較而言其結構盡管比較複雜,但卻有幾個很明顯的優勢是毋庸置疑的,由于有以高氣隙的磁通密度,所以它跟面貼式的電機相比較,就會發生很大的轉矩;由于在轉子永磁體的裝置方法是挑選嵌入式的,所以永磁體在被去磁後所帶來的一系列的風險的可能性就會很小,因而電機可以在更高的旋轉速度下運轉,可是並不需要考慮轉子中的永磁體是否會因爲離心力過大而被損壞。