第05章-微特同步電動(dòng)機(jī)

1、控制電機(jī),第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),第一節(jié),永磁同步電動(dòng)機(jī),第二節(jié),磁阻同步電動(dòng)機(jī),第三節(jié),磁滯同步電動(dòng)機(jī),第四節(jié),低速同步電動(dòng)機(jī),*,第五節(jié),微特同步電動(dòng)機(jī)的選用,-1-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),在一些自動(dòng)控制系統(tǒng)中，往往要求伺服電動(dòng)機(jī)具有,恒定不變的轉(zhuǎn)速，即要求電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不隨負(fù)載和電,壓的變化而改變。同步電動(dòng)機(jī)就是具有這種特點(diǎn)的電,動(dòng)機(jī)，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)它的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子電流的頻率嚴(yán),格滿足如下關(guān)系,60,f,1,n,?,n,1,?,p,旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速,電機(jī)極對(duì)數(shù),-2-,（,5-1,）,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),作為,交流伺服電動(dòng)機(jī),，按照轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，同步,電動(dòng)機(jī)主要可分為,永磁式,、,

2、磁阻式,和,磁滯式,三種。這,些微特同步電動(dòng)機(jī)的共同特點(diǎn)，就是轉(zhuǎn)子上沒有勵(lì)磁,繞組，取消了電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)的滑環(huán)和電刷，因而,結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，并且效率較高。,-3-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),第一節(jié),永磁同步電動(dòng)機(jī),世界上第一臺(tái)電機(jī)就是永磁電機(jī)，但是早期的永磁材,料磁性能很差，致使永磁電機(jī)體積很大，非常笨重，因,而很快就為電勵(lì)磁式電機(jī)所取代。近年來，隨著稀土永,磁材料的快速發(fā)展，特別是,第三代稀土永磁材料釹鐵硼,（,NdFeB,）的問世，給永磁電機(jī)的研究和開發(fā)帶來了新,的活力。從上世紀(jì),80,年代初開始，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家竟相,研制高性能永磁電機(jī)，其中,永磁同步電動(dòng)機(jī)以其高效節(jié),能的優(yōu)

3、點(diǎn)而倍受關(guān)注,。,-4-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),一、永磁材料簡介,B,(T),B,r,3,工作點(diǎn),2,1,1.2,1.0,0.8,0.6,0.4,等效磁勢源,F,c,G,m,H,(kA/m),H,c,1000,800,600,400,200,0.2,+,-,0,(b),(a),圖,5-1,永磁材料的去磁曲線,1-,鐵氧體,2-,稀土鈷,3-,釹鐵硼,-5-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),稀土永磁材料的退磁曲線近似為一條直線,，這對(duì)于永,磁電機(jī)工作點(diǎn)的穩(wěn)定，以及永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)和分析都是,十分有利的。,矯頑磁動(dòng)勢和內(nèi)稟漏磁導(dǎo)可由下式計(jì)算,?,F,c,?,H,c,h,m,?,?,G,?,B,r,S,m,

4、m,?,H,c,h,m,?,矯頑力,（,5-2,）,剩余磁密,-6-,微特同步電動(dòng)機(jī),二、基本結(jié)構(gòu),(a),籠型繞組,(b),(c),(d),圖,5-2,永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),(a),徑向式,(b),切向式,(c),并聯(lián)式,(d),渦輪式,-7-,第五章,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),永磁同步電動(dòng)機(jī)無需再由直流電源提供勵(lì)磁電流，,不僅無勵(lì)磁損耗以及與集電環(huán)、電刷有關(guān)的損耗，而,且可以提高功率因數(shù)，使電機(jī)的,標(biāo)觀效率,（,效率功率,因,數(shù),）,大,為,提,高,，,具,有,顯,著,的,節(jié),能,效,果,。,與一般電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)相比，永磁體宛如一個(gè)集成,永磁同步電動(dòng)機(jī)的,無刷結(jié)構(gòu),是其另一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)

5、，,塊，集勵(lì)磁電源、引入裝置（集電環(huán)、電刷）和勵(lì)磁,繞,組,于,一,體,，,使,轉(zhuǎn),子,結(jié),構(gòu),得,以,簡,化,。,不僅如此，,采用性能優(yōu)良的永磁材料可以減小永磁,體體積，,使轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu),靈活多樣,，以適應(yīng)不同技術(shù),要求的需要。,-8-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),三、工作原理,N1,N,1,N1,N,1,N1,N,1,n,1,S2,S,2,n,1,S2,S,2,n,1,S2,S,2,?,?,n,n,1,n,1,1,N2,N,2,N2,N,2,N2,N,2,S1,S,1,S1,S,1,S1,S,1,(a),(b),(c),圖,5-3,永磁同步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),(a),發(fā)電機(jī),(b),理想空載,(c

6、),電動(dòng)機(jī),-9-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),四、運(yùn)行特性,1.,參數(shù)關(guān)系,同步電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)是直、交軸同步電抗，它們,的大小關(guān)系決定于直、交軸磁路的磁阻情況。在永磁,同步電動(dòng)機(jī)中，一般情況下,X,d,?,X,q,-10-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),X,d,?,X,q,q,軸,N,S,N,S,N,d,軸,S,N,S,(a),(b),圖,5-4,永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路,(a),直軸磁路,(b),交軸磁路,-11-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),2.,矩角特性,按照電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)的推導(dǎo)方法，可以得到永磁,同步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩,m,1,U,1,(,X,d,?,X,q,),m,1,E,0,U,1,T,e,

7、?,sin,?,?,sin,2,?,?,1,X,d,2,?,1,X,d,X,q,（,5-3,）,2,勵(lì)磁轉(zhuǎn)矩,磁阻轉(zhuǎn)矩,同步機(jī)械角頻率,?,1,?,2,f,1,/,p,-12-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),上式說明，在電源電壓,U,1,和頻率,f,1,保持不變時(shí)，永,磁同步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩,T,e,僅是功率角,的函數(shù)。,T,e,T,em,1,3,合成轉(zhuǎn)矩,勵(lì)磁轉(zhuǎn)矩,0,90,o,?,m,180,o,?,磁阻轉(zhuǎn)矩,2,圖,5-5,永磁同步電動(dòng)機(jī)的矩角特性,-13-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),五、起動(dòng)問題,當(dāng)由,工頻電源,直接供電時(shí)，由于定子旋轉(zhuǎn)磁場與,轉(zhuǎn)子永磁體磁場之間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，不能產(chǎn)生恒定方向,的

8、電磁轉(zhuǎn)矩，造成起動(dòng)困難。,n,1,N1,n,1,S,1,T,e,T,e,S,1,(a),n,1,圖,5-6,永磁同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)問題,N,2,S,2,T,e,N,2,S,2,T,e,N,1,(b),n,1,-14-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),造成永磁同步電動(dòng)機(jī)不能直接起動(dòng)的原因可歸結(jié)為：,(1),轉(zhuǎn)子本身一定的慣性；,(2),起動(dòng)瞬間定、轉(zhuǎn)子磁場之間轉(zhuǎn)速相差過大。,如果是,電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī),，,可以把勵(lì)磁繞組短接,（必須串入一較大電阻）而順利起動(dòng)，而永磁同步電動(dòng),機(jī)顯然無法采用這種方法。,為克服這一困難，,永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子一般設(shè)計(jì)成,磁鋼內(nèi)埋式結(jié)構(gòu),，,轉(zhuǎn)子表面裝有和異步電動(dòng)機(jī)相似的籠,型繞

9、組（如圖,5-2,所示），,稱為,自起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī),。,-15-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),當(dāng)永磁同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，依靠籠型繞組產(chǎn)生如同異,步電動(dòng)機(jī)工作時(shí)一樣的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，,帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來。,等到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升到接近同步速時(shí)，依靠定子旋轉(zhuǎn)磁場,與轉(zhuǎn)子永磁體的相互吸引把轉(zhuǎn)子牽入同步。這就是所謂,的,“異步起動(dòng)，同步運(yùn)行”,。,在整個(gè)起動(dòng)過程中，籠型繞組產(chǎn)生,異步起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,，而,永磁體產(chǎn)生,發(fā)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,，但當(dāng)達(dá)到同步速時(shí)，異步起,動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零，而發(fā)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)變?yōu)橥綘恳D(zhuǎn)矩，帶,動(dòng)電動(dòng)機(jī)正常同步運(yùn)行。可見，,對(duì)于自起動(dòng)永磁同步電,動(dòng)機(jī)來說，永磁體和籠型起動(dòng)繞組之間的合理設(shè)計(jì)是十,分重要的。,-1

10、6-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),第二節(jié),磁阻同步電動(dòng)機(jī),磁阻同步電動(dòng)機(jī),又稱為,反應(yīng)式同步電動(dòng)機(jī),，這種電,機(jī)的轉(zhuǎn)子本身沒有磁性，只是利用磁場中可移動(dòng)部件,企圖使磁路磁阻最小的原理，依靠轉(zhuǎn)子,兩個(gè)正交方向,磁阻的不同,而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，這種轉(zhuǎn)矩稱為,磁阻轉(zhuǎn)矩,或,反,應(yīng)轉(zhuǎn)矩,。,磁阻同步電動(dòng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，獲得了,較為廣泛的應(yīng)用。磁阻同步電動(dòng)機(jī)有單相的和三相的，,功率從幾瓦到幾百瓦。,-17-,微特同步電動(dòng)機(jī),一、基本結(jié)構(gòu),籠型繞組,(a),(b),圖,5-7,磁阻同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),(a) 2,極轉(zhuǎn)子,(b),4,極轉(zhuǎn)子,-18-,第五章,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),二、工作原理,?,N,N

11、,N,n,1,n,1,n,1,T,e,S,S,S,(a),(b),(c),圖,5-8,磁阻同步電動(dòng)機(jī)的原理圖,(a),?,?,0,?,(b),0,?,?,?,90,?,(c),?,?,90,?,-19-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),三、運(yùn)行特性,根據(jù)式（,5-5,）可以知道磁阻同步電動(dòng)機(jī)的磁阻轉(zhuǎn)矩,為,m,1,U,1,1,1,T,e,?,(,?,),sin,2,?,2,?,1,X,q,X,d,T,e,2,（,5-6,）,T,em,0,o,45,90,o,?,-20-,圖,5-5,磁阻同步電動(dòng)機(jī)的矩角特性,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),上式說明，,要產(chǎn)生較大的磁阻轉(zhuǎn)矩，,X,d,、,X,q,的差值越,大越

12、好，即應(yīng)盡可能增大轉(zhuǎn)子直、交軸磁路之間的磁阻,差。,為此，磁阻同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子除具有凸極結(jié)構(gòu)外，,還在轉(zhuǎn)子鐵心中設(shè)置隔離槽，并適當(dāng)加大凸極極弧，以,增大直、交軸磁阻差，提高電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，如圖,5-,10,所示。,圖,5-10,設(shè)置隔離槽的籠型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),-21-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),四、起動(dòng)問題,N,n,n,s,S,1,n,n,1,1,T,e,T,e,T,T,e,T,T,e,S,N,n,n,1,s,(a) (b),圖,5-11,磁阻同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)問題,-22-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),第三節(jié),磁滯同步電動(dòng)機(jī),磁滯同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是用,硬磁材料,做成的，這種硬,磁材料具有比較寬的磁滯回環(huán)

13、，其,剩磁密度,B,r,和,矯頑力,H,c,要比軟磁材料大，如圖,5-12,所示。,磁滯電動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，起動(dòng),轉(zhuǎn)矩大，,不需要裝任何起動(dòng)裝置就能平穩(wěn)地牽入同步。,目前，磁滯同步電動(dòng)機(jī)主要應(yīng)用于無線電通訊、自動(dòng)記,錄、傳真及遙控裝置等，,其中,50W,以下小功率的應(yīng)用,最為廣泛。,-23-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),一、基本結(jié)構(gòu),B,硬磁材料,B,r,軟磁材料,H,c,O,H,圖,5-12,鐵磁材料的磁滯回環(huán),磁滯環(huán),套筒,5-13,磁滯同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),-24-,圖,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),二、工作原理,F,N,S,N,S,N,S,F,(a) (b) (c),?,F,F

14、,n,F,N,N,S,S,N,N,F,t,n,1,n,1,S,F,t,S,N,N,F,S,S,F,F,n,5-14,磁滯同步電動(dòng)機(jī)的工作原理,-25-,圖,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),三、運(yùn)行特性,一般情況下，,磁滯角,的大小與定子磁場相對(duì)于轉(zhuǎn)子,的速度無關(guān)，它決定于轉(zhuǎn)子所用硬磁材料的性質(zhì)。當(dāng)轉(zhuǎn),子在低于同步速運(yùn)行時(shí)，不管轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速如何，在定子旋,轉(zhuǎn)磁場的反復(fù)磁化下，轉(zhuǎn)子的磁滯角都是相同的，因此,所產(chǎn)生的磁滯轉(zhuǎn)矩,T,Z,與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,n,無關(guān)。因此，,在異步,起動(dòng)到同步運(yùn)行的過程中，磁滯轉(zhuǎn)矩保持恒定,，如圖,5-,15,所示。,-26-,微特同步電動(dòng)機(jī),T,e,合成轉(zhuǎn)矩,T,Z,磁滯轉(zhuǎn)矩,渦流轉(zhuǎn)矩,

15、O,n,1,n,圖,5-15,磁滯同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性,-27-,第五章,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),除了磁滯轉(zhuǎn)矩以外，當(dāng)轉(zhuǎn)子在低于同步速運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn),子和定子旋轉(zhuǎn)磁場之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磁滯轉(zhuǎn)子也會(huì)切,割旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生渦流，轉(zhuǎn)子渦流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用,而產(chǎn)生,渦流轉(zhuǎn)矩,T,B,。這種渦流轉(zhuǎn)矩的基本特點(diǎn)與異步電,動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是相似的，即,T,B,的大小與轉(zhuǎn)子切割定子,旋轉(zhuǎn)磁場的相對(duì)速度有關(guān)，是隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增加而減,小的。,當(dāng)轉(zhuǎn)子以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，渦流轉(zhuǎn)矩即為零，,如,圖,5-15,所示。,-28-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),考慮磁滯轉(zhuǎn)矩,T,Z,和渦流轉(zhuǎn)矩,T,B,的特點(diǎn)后，磁滯同步,電動(dòng)機(jī),總的電

16、磁轉(zhuǎn)矩,為,T,e,?,T,Z,?,T,B,（,5-7,）,磁滯同步電動(dòng)機(jī)最可貴的特點(diǎn)是具有很大的起動(dòng)轉(zhuǎn),矩，,因而它不要附設(shè)任何起動(dòng)繞組或起動(dòng)裝置就能很快,自行起動(dòng)，這是磁滯同步電動(dòng)機(jī)與其它類型同步電動(dòng)機(jī),相比所具有的最大優(yōu)點(diǎn)。,-29-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),第四節(jié),低速同步電動(dòng)機(jī),*,在許多自動(dòng)控制系統(tǒng)中，需要,低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩,的電動(dòng),機(jī)，同時(shí)要求穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速恒定不變。但是，一般的同步電,動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速都等于同步速。由于電機(jī)結(jié)構(gòu)上的限制，電機(jī),極數(shù)不能做得很多，所以在工頻電源供電時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速就,比較高。若用齒輪減速器，齒輪之間的間隙常常引起系,統(tǒng)一定范圍內(nèi)的振蕩和系統(tǒng)剛度的降低，因此希望有低,轉(zhuǎn)速

17、、大轉(zhuǎn)矩的同步電動(dòng)機(jī)。目前，國內(nèi)外已有不少低,速電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)，,這類電機(jī)不需要經(jīng)過齒輪減速器而直接,驅(qū)動(dòng)負(fù)載，具有響應(yīng)迅速、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。,-30-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),反應(yīng)式電磁減速同步電動(dòng)機(jī),的基本結(jié)構(gòu)如圖,5-16,所,示，定、轉(zhuǎn)子鐵心都做成開口槽，定子槽中放置三相,或兩相交流繞組，轉(zhuǎn)子則沒有繞組。,p,?,1,F,A,n,1,F,B,?,1,2,Z,S,?,18,Z,R,?,20,12,1,2,11,11,10,圖,5-16,反應(yīng)式電磁減速同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu),-31-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的比（稱為,電磁減速,系數(shù),）為,k,?,n,1,2,/,Z,S,

18、Z,R,R,n,?,2,/,Z,?,S,?,2,/,Z,R,Z,R,?,Z,S,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為,n,?,n,1,60,f,1,(,Z,R,?,Z,S,),k,?,R,pZ,R,5-8,）,5-9,）,-32-,（,（,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),為了使電機(jī)產(chǎn)生較大的反應(yīng)轉(zhuǎn)矩，每極旋轉(zhuǎn)磁場軸,線下的,定、轉(zhuǎn)子齒應(yīng)對(duì)齊,，這樣可以使磁通經(jīng)過氣隙,的磁阻最小。這時(shí)，定、轉(zhuǎn)子齒數(shù)應(yīng)滿足,Z,R,?,Z,S,?,2,p,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為,（,5-10,）,120,f,1,n,?,Z,R,（,5-11,）,-33-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),可見，,當(dāng)電源頻率一定時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子齒數(shù)成反,比。,一般低速電動(dòng)機(jī)的定、轉(zhuǎn)子

19、齒數(shù)都是很多的。,反應(yīng)式電磁減速同步電動(dòng)機(jī)與其他低速電動(dòng)機(jī)相比，,結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本較低。它的轉(zhuǎn)速可在每分鐘,幾十轉(zhuǎn)到上百轉(zhuǎn)。,-34-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),第五節(jié),微特同步電動(dòng)機(jī)的選用,一、微特同步電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù),(1),額定電壓,U,N,。,指正常工作時(shí)定子電壓的有效值。,一般允許上下波動(dòng)左右。,電壓過高，,電機(jī)會(huì)發(fā)熱，絕,緣會(huì)受損；電壓過低，輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)減小，,電機(jī)性能變,差。,(2),額定電流,I,N,。,指正常工作時(shí)定子電流的有效值。,一般不允許定子電流超過額定值，,否則長時(shí)間運(yùn)行會(huì),引起電機(jī)發(fā)熱，電機(jī)參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化，,影響電機(jī)性,能。,-35-,第五章,微特同步電動(dòng)

20、機(jī),(3),額定頻率,f,N,。,指正常工作時(shí)給定子繞組供電的,交流電源的頻率。一般常用的頻率分為低頻和中頻兩,類，低頻為,50Hz,或,60Hz,，中頻為,400Hz,。,(4),最大同步轉(zhuǎn)矩,T,max,。,指在額定電壓下電動(dòng)機(jī)能,夠承受的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩。,只要負(fù)載轉(zhuǎn)矩不超過最大同,步轉(zhuǎn)矩，,各種同步電動(dòng)機(jī)都能保持穩(wěn)定的同步運(yùn)行狀,態(tài)。否則，電動(dòng)機(jī)可能會(huì)失步，甚至停轉(zhuǎn)。,-36-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),二、微特同步電動(dòng)機(jī)的比較與選用,1.,永磁同步電動(dòng)機(jī),永磁同步電動(dòng)機(jī)是一種節(jié)能型電動(dòng)機(jī)，具有較高的力,能指標(biāo)，其功率因數(shù)可以達(dá)到或接近,1,。,它采用永磁體,勵(lì)磁，沒有勵(lì)磁損耗及轉(zhuǎn)子損耗，沒

21、有集電環(huán)、電刷等,部件及其所產(chǎn)生的損耗，因而電機(jī)效率得到很大的提高。,永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源頻率有嚴(yán)格的關(guān)系，應(yīng),用于數(shù)控機(jī)床能夠獲得很高的加工精度，還可以應(yīng)用于,化纖、紡織、印染等要求同步驅(qū)動(dòng)的工業(yè)領(lǐng)域。,-37-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),2.,磁阻同步電動(dòng)機(jī),磁阻同步電動(dòng)機(jī)是利用轉(zhuǎn)子上兩個(gè)正交方向磁阻不等,而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的原理進(jìn)行工作的，它的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡,單，,成本低廉，運(yùn)行可靠。,其轉(zhuǎn)子總是采用凸極結(jié)構(gòu)，,并在轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)適當(dāng)設(shè)置隔磁塊或隔離槽，使轉(zhuǎn)子直、,交軸方向的磁阻有較大差值，從而提高電磁轉(zhuǎn)矩。但是，,這類電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流較大，功率因數(shù)較低，效率較低。,如可用于電子設(shè)備、記錄儀器、

22、光學(xué)儀器及攝影、錄音,磁阻同步電動(dòng)機(jī)主要用于容量較小的同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，,和錄像等設(shè)備中。,-38-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),3.,磁滯同步電動(dòng)機(jī),磁滯同步電動(dòng)機(jī)一種利用磁滯轉(zhuǎn)矩起動(dòng)并同步運(yùn)行的,電動(dòng)機(jī)，它的突出優(yōu)點(diǎn)是具有自起動(dòng)能力，不需要加裝,任何起動(dòng)裝置就能直接自行起動(dòng)，且平滑地進(jìn)入同步運(yùn),行狀態(tài)。另外，磁滯同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子沒有一定的極性，,其極數(shù)由定子繞組決定，所以在定子上安裝不同極對(duì)數(shù),的繞組，便可以在工頻電源下得到不同轉(zhuǎn)速的多速電動(dòng),機(jī)。,磁滯同步電動(dòng)機(jī)適用于恒速傳動(dòng)的自動(dòng)化裝置或自動(dòng),控制系統(tǒng)，例如在記錄儀器、傳真機(jī)和精確的自動(dòng)計(jì)時(shí),裝置中作為驅(qū)動(dòng)元件。,-39-,第五章,微特同步電

23、動(dòng)機(jī),4.,低速同步電動(dòng)機(jī),低速同步電動(dòng)機(jī)是利用定、轉(zhuǎn)子開口槽造成氣隙磁阻,變化的原理而工作的，它的優(yōu)點(diǎn)是在起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)運(yùn)行,時(shí)，電流變化不大，這對(duì)供電電源較為有利。這類電動(dòng),機(jī)的起動(dòng)主要依靠其本身的同步轉(zhuǎn)矩，因此當(dāng)電源頻率,較高或轉(zhuǎn)子慣性較大時(shí)，往往不易自行起動(dòng)。采用電機(jī),轉(zhuǎn)軸與負(fù)載軸彈性聯(lián)接的方法，可以改善電機(jī)的起動(dòng)性,能。,低速同步電動(dòng)機(jī)在自動(dòng)控制系統(tǒng)中主要作為驅(qū)動(dòng)元件,使用。,-40-,第五章,微特同步電動(dòng)機(jī),本章小結(jié),微特同步電動(dòng)機(jī)和普通交流同步電動(dòng)機(jī)一樣，穩(wěn)態(tài)運(yùn),行時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恒為同步轉(zhuǎn)速，可以使用在轉(zhuǎn)速要求恒定,的自動(dòng)控制系統(tǒng)中。本章主要對(duì)比較典型的,永磁同步電,動(dòng)機(jī),、,磁阻同步電動(dòng)機(jī),和,磁滯同步電動(dòng)機(jī),的基本結(jié)構(gòu)、,工作原理和運(yùn)行特性進(jìn)行了介紹。,