永磁同步電動機教材課件

永磁同步電動機電機是以磁場為媒介進行機械能和電能相互轉換的電磁裝置。為了在電機內建立必需的氣隙磁場,可以有兩種方法。1.在電機繞組內通以電流來產(chǎn)生磁場如普通的直流電機和同步電機。要專門設置勵磁繞組,通入直流電,來建立氣隙磁場。電機體積增大,勵磁功率造成電機發(fā)熱,效率降低感應(異步)電機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。這既可簡化電機結構,又可節(jié)約能量?！闩c傳統(tǒng)的電勵磁電機相比,永磁電機,特別是稀土永磁電機具有結構簡單,運行可靠;體積小,質量輕;損耗少,效率高;電機的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優(yōu)點。因而應用范圍極為廣泛,幾乎遍及航空航天、國防、工農業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個領域。永磁同步電動機與感應電動機相比,不需要無功勵磁電流可以顯著提高功率因數(shù)(可達到1、甚至容性),減少了定子電流和定子電阻損耗,而且在穩(wěn)定運行時沒有轉子電阻損耗,進而可以因總損耗降低而減小風扇(小容量電機甚至可以去掉風扇)和相應的風摩損耗,從而使其效率比同規(guī)格感應電動機可提高28個百分點。永磁材料永磁電機的性能、設計制造特點和應用范圍都與永磁材料的性能密切相關。永磁材料種類眾多,性能差別很大。因此,在研究永磁電機之前,首先從設計制造電機的需要出發(fā),了解電機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、化學穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性永磁同步電動機概述永磁同步電動機的運行原理與電勵磁同步電動機相同,但它以永磁體提供的磁通替代后者的勵磁繞組勵磁,使電動機結構較為簡單,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域中得到越來越廣泛應用的一種電動機。永磁同步電動機分類永磁同步電動機分類方法比較多: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,可分為內轉子式(常規(guī)式)和外轉子式按轉子上有無起動繞組,可分為無起動繞組的電動機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節(jié)轉速,常稱為調速永磁同步電動機)和有起動繞組的電動機(既可用于調速運行又可在某一頻率和電壓下利用起動繞組所產(chǎn)生的異步轉矩起動,常稱為異步起動永磁同步電動機);按供電電流波形的不同,可分為矩形波永磁同步電動機和正弦波永磁同步電動機(簡稱永磁同步電動機)。異步起動永磁同步電動機用于頻率可調的傳動系統(tǒng)時,形成臺具有阻尼(起動)繞組的調速永磁同步電動機。永磁同步電動機的總體結構1.高效永磁同步電動機結構示意圖l—轉軸2一軸承3一端差4定子繞組5-機座6一定子鐵心7一轉子鐵心8永磁體9一起動籠10風扇11—風罩9I上l永磁直流無刷電動機結構示意圖l一轉軸2一前端差3一螺釘4一調整墊片5一軸承6一定子組件7-永磁轉子組件8—位置傳感器轉子9一后端差10位置傳感器定子hRtElilIlimaztill出?調速永磁同步電動機結構示意圖l一