近年來(lái)，永磁電機(jī)在電機(jī)行業(yè)中最受矚目，其普及程度也越來(lái)越強(qiáng)烈。為什么會(huì)有這么轟動(dòng)的效果?除了節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的驅(qū)動(dòng)，深層次的助推因素屬于永磁電機(jī)的固有特性。

高能永磁材料(強(qiáng)磁性材料)和電力電子技術(shù)的最新成果極大地推動(dòng)了永磁電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，如機(jī)器人、航空航天、電動(dòng)工具、發(fā)電機(jī)、新能源、各類(lèi)醫(yī)療設(shè)備以及電動(dòng)或混合動(dòng)力汽車(chē)等。永磁電機(jī)無(wú)處不在，他們無(wú)一例外地聲明，永磁電機(jī)具有超越刷式換向DC電機(jī)、同步電機(jī)和感應(yīng)(異步)電機(jī)的傳統(tǒng)。

永磁電機(jī)超越傳統(tǒng)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

(1)轉(zhuǎn)子銅損為零，自然效率較高;

(2)高驅(qū)動(dòng)扭矩和單位體積輸出功率使緊湊設(shè)計(jì)成為可能;

(3)3)滑環(huán)、換相器、碳刷等。省略，簡(jiǎn)化了電機(jī)的結(jié)構(gòu)和維護(hù);

(4)氣隙磁通密度高于傳統(tǒng)電機(jī)，動(dòng)態(tài)性能更好;

(5)可以高功率因數(shù)運(yùn)行;

(6)簡(jiǎn)單的六相開(kāi)關(guān)電壓源可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩、速度和位置的精確控制。

永磁同步電動(dòng)機(jī)工作原理

永磁同步電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、端蓋和定子組成。永磁同步電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)與普通感應(yīng)電機(jī)非常相似。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與異步電機(jī)最大的區(qū)別在于轉(zhuǎn)子上放置了優(yōu)質(zhì)的永磁磁極。根據(jù)永磁體放置在轉(zhuǎn)子上的位置，永磁同步電機(jī)通常分為表面轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和內(nèi)置轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

永磁體的放置對(duì)電機(jī)性能有很大影響。表面轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)——永磁體位于轉(zhuǎn)子鐵芯的外表面。這種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩很小，只適用于起動(dòng)要求低的場(chǎng)合，很少使用。內(nèi)置轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)——永磁體位于鼠籠式導(dǎo)桿與轉(zhuǎn)軸之間的鐵芯內(nèi)，具有良好的啟動(dòng)性能，大多數(shù)永磁同步電機(jī)都采用這種結(jié)構(gòu)。

永磁同步電機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)行是由定子繞組、轉(zhuǎn)子鼠籠繞組和永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用而形成的。電機(jī)靜止時(shí)，定子繞組中引入三相對(duì)稱(chēng)電流，產(chǎn)生定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)在籠形繞組中產(chǎn)生電流，形成轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子在靜止時(shí)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。在這個(gè)過(guò)程中，轉(zhuǎn)子永磁磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速不同，會(huì)產(chǎn)生交變轉(zhuǎn)矩。

當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子永磁磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速接近相等，定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速略高于轉(zhuǎn)子永磁磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，兩者相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)子拉入同步運(yùn)行。在同步運(yùn)行狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子繞組中不產(chǎn)生電流。此時(shí)，只有轉(zhuǎn)子上的永磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)，與定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩。因此，永磁同步電機(jī)由轉(zhuǎn)子繞組的異步轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)。啟動(dòng)后，轉(zhuǎn)子繞組將不再工作，永磁體和定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)將產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩。

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