永磁同步電動機(jī)教材課件

永磁同步電動機(jī)電機(jī)是以磁場為媒介進(jìn)行機(jī)械能和電能相互轉(zhuǎn)換的電磁裝置。為了在電機(jī)內(nèi)建立必需的氣隙磁場,可以有兩種方法。1.在電機(jī)繞組內(nèi)通以電流來產(chǎn)生磁場如普通的直流電機(jī)和同步電機(jī)。要專門設(shè)置勵磁繞組,通入直流電,來建立氣隙磁場。電機(jī)體積增大,勵磁功率造成電機(jī)發(fā)熱,效率降低感應(yīng)(異步)電機(jī)要通過三相定子繞組從電網(wǎng)吸收感性無功電流來建立氣隙磁場。電機(jī)功率因數(shù)低,效率也有所降低。2由永磁體來產(chǎn)生磁場由于永磁材料的固有特性,它經(jīng)過預(yù)先磁化[充磁]以后,不再需要外加能量就能在其周圍空間建立磁場。這既可簡化電機(jī)結(jié)構(gòu),又可節(jié)約能量。°與傳統(tǒng)的電勵磁電機(jī)相比,永磁電機(jī),特別是稀土永磁電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單,運行可靠;體積小,質(zhì)量輕;損耗少,效率高;電機(jī)的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優(yōu)點。因而應(yīng)用范圍極為廣泛,幾乎遍及航空航天、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個領(lǐng)域。永磁同步電動機(jī)與感應(yīng)電動機(jī)相比,不需要無功勵磁電流可以顯著提高功率因數(shù)(可達(dá)到1、甚至容性),減少了定子電流和定子電阻損耗,而且在穩(wěn)定運行時沒有轉(zhuǎn)子電阻損耗,進(jìn)而可以因總損耗降低而減小風(fēng)扇(小容量電機(jī)甚至可以去掉風(fēng)扇)和相應(yīng)的風(fēng)摩損耗,從而使其效率比同規(guī)格感應(yīng)電動機(jī)可提高28個百分點。永磁材料永磁電機(jī)的性能、設(shè)計制造特點和應(yīng)用范圍都與永磁材料的性能密切相關(guān)。永磁材料種類眾多,性能差別很大。因此,在研究永磁電機(jī)之前,首先從設(shè)計制造電機(jī)的需要出發(fā),了解電機(jī)中最常用的三種主要永磁材料(鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼)的基本性能,包括磁性能、物理性能,選用時的注意事項永磁體的磁穩(wěn)定性為了保證永磁電機(jī)的電氣性能不發(fā)生變化,能長期可靠地運行,要求永磁材料的磁性能保持穩(wěn)定。通常用永磁材料的磁性能隨環(huán)境、溫度和時間的變化率來表示其穩(wěn)定性,主要包括熱穩(wěn)定性、磁穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性永磁同步電動機(jī)概述永磁同步電動機(jī)的運行原理與電勵磁同步電動機(jī)相同,但它以永磁體提供的磁通替代后者的勵磁繞組勵磁,使電動機(jī)結(jié)構(gòu)較為簡單,降低了加工和裝配費用,且省去了容易出問題的集電環(huán)和電刷,提高了電動機(jī)運行的可靠性;又因無需勵磁電流,省去了勵磁損耗,提高了電動機(jī)的效率和功率密度。因而它是近年來研究得較多并在各個領(lǐng)域中得到越來越廣泛應(yīng)用的一種電動機(jī)。永磁同步電動機(jī)分類永磁同步電動機(jī)分類方法比較多:按工作主磁場方向的不同,可分為徑向磁場式和軸向磁場式;按電樞繞組位置的不同,可分為內(nèi)轉(zhuǎn)子式(常規(guī)式)和外轉(zhuǎn)子式按轉(zhuǎn)子上有無起動繞組,可分為無起動繞組的電動機(jī)用于變頻器供電的場合,利用頻率的逐步升高而起動,并隨著頻率的改變而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,常稱為調(diào)速永磁同步電動機(jī))和有起動繞組的電動機(jī)(既可用于調(diào)速運行又可在某一頻率和電壓下利用起動繞組所產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩起動,常稱為異步起動永磁同步電動機(jī));按供電電流波形的不同,可分為矩形波永磁同步電動機(jī)和正弦波永磁同步電動機(jī)(簡稱永磁同步電動機(jī))。異步起動永磁同步電動機(jī)用于頻率可調(diào)的傳動系統(tǒng)時,形成臺具有阻尼(起動)繞組的調(diào)速永磁同步電動機(jī)。永磁同步電動機(jī)的總體結(jié)構(gòu)1.高效永磁同步電動機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖l—轉(zhuǎn)軸2一軸承3一端差4定子繞組5-機(jī)座6一定子鐵心7一轉(zhuǎn)子鐵心8永磁體9一起動籠10風(fēng)扇11—風(fēng)罩9I上l永磁直流無刷電動機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖l一轉(zhuǎn)軸2一前端差3一螺釘4一調(diào)整墊片5一軸承6一定子組件7-永磁轉(zhuǎn)子組件8—位置傳感器轉(zhuǎn)子9一后端差10位置傳感器定子hRtElilIlimaztill出?調(diào)速永磁同步電動機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖l一