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永磁同步电机

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  • 宣布时间:2016/3/27 20:18:29
  • 作者:ly_yinhe
界说
永磁同步电机是指其励磁系统包括有一块或多块永世磁铁的同步电念头。
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永磁同步电机结构原理

  永磁同步电机主要是由转子、端盖、及定子等各部件组成的。一样平常来说 ,永磁同步电机的最大的特点是它的定子结构与通俗的感应电机的结构很是的相似 ,主要是区别于转子的奇异的结构与其它电机形成了差别。和常用的异步电机的最大差别则是转子的奇异的结构 ,在转子上放有高质量的永磁体磁极。由于在转子上安顿永磁体的位置有许多选择 ,以是永磁同步电机通;岜环治罄啵好嫣健⒉迦胧揭约澳谇妒剑ㄈ缦峦加来磐降缁咏峁故疽馔迹。永磁同步电机的运行性能是最受关注的 ,影响其性能的因素有许多 ,可是最主要的则是永磁同步电机的结构。就面贴式、插入式和内嵌式而言 ,种种结构都各有其各自的优点。

永磁同步电机转子结构示意图

图示:永磁同步电机转子结构示意图

  面贴式的永磁同步电机在工业上是应用最普遍的 ,其最主要的缘故原由是其拥有许多其他形式电机无法相比的优点 ,例如其制造利便 ,转动惯性较量小以及结构很简朴等。并且这种类型的永磁同步电机越发容易被设计师来举行对其的优化设计 ,其中最主要的要领是设计成近似正弦的漫衍把气隙磁链的漫衍结构 ,将其漫衍结构改成正弦漫衍后能够带来许多的优势 ,例如它所带来的负面效应 ,能减小磁场的谐波以及应用以上的要领能够很好的改善电机的运行性能。

  插入式结构的电机之以是能够跟面贴式的电机相较量有很大的改善是由于它充分的使用了它设计出的磁链的结构有着差池称性所天生的奇异的磁阻转矩能大大的提高了电机的功率密度 ,并且在也能很利便的制造出来 ,以是永磁同步电机的这种结构被较量多的应用于在传动系统中 ,可是其弱点也是很突出的 ,例如制作本钱和漏磁系数与面贴式的相较量都要大的多。

  内嵌式的永磁同步电机中的永磁体是被安顿在转子的内部 ,相较量而言其结构虽然较量重大 ,但却有几个很显着的优点是毋庸置疑的 ,由于有以高气隙的磁通密度 ,所很显着的它跟面贴式的电机相较量就会爆发很大的转矩;由于在转子永磁体的装置方法是选择嵌入式的 ,以是永磁体在被去磁后所带来的一系列的危险的可能性就会很小 ,因此电性能够在更高的旋转速率下运行可是并不需要思量转子中永磁体是否会由于离心力过大而被破损。

  从基来源理来讲:永磁同步电机与古板电励磁同步电机是一样的 ,其唯一区别为古板的电励磁同步电机是通过在励磁绕组中通入电流来爆发磁场的 ,而永磁同步电机是通过永磁体来建设磁场的。

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永磁同步电机特点

01效率高、越发省电

  a、由于永磁同步电机的磁场是由永磁体爆发的 ,从而阻止通过励磁电流来爆发磁场而导致的励磁消耗(铜耗);
  b、永磁同步电机的外特征效率曲线相比异步电机 ,其在轻载时效率值要高许多 ,这是永磁同步电机在节能方面 ,相比异步电机最大的一个优势。由于通常电机在驱动负载时 ,很少情形是在满功率运行 ,这是由于:一方面用户在电机选型时 ,一样平常是依据负载的极限工况来确定电机功率 ,而极限工况泛起的时机是很少的 ,同时 ,为避免在异常工况时烧损电机 ,用户也会进一步给电机的功率留裕量;另一方面 ,设计者在设计电机时 ,为包管电机的可靠性 ,通;嵩谟没б蟮墓β驶∩ ,进一步留一定的功率裕量 ,这样导致在现实运行的电机90%以上是事情在额定功率的70%以下 ,特殊是在驱动风机或泵类负载 ,这样就导致电机通常事情在轻载区。对异步电机来讲 ,其在轻载时效率很低 ,而永磁同步电机在轻载区 ,仍能坚持较高的效率 ,其效率要高于异步电机20%以上。
  c、由于永磁同步电机功率因数高 ,这样相比异步电机其电机电流更小 ,响应地电机的定子铜耗更小 ,效率也更高。
  d、系统效率高:永磁电机参数 ,特殊是功率因数 ,不受电机极数的影响 ,因此便于设计成多极电机(如可以100极以上) ,这样关于古板需要通过减速箱来驱动负载电机 ,可以做成直接用永磁同步电机驱动的直驱系统 ,从而省去了减速箱 ,提高了传动效率。

02功率因数高

  由于永磁同步电机在设计时 ,其功率因数可以调理 ,甚至可以设计乐成率因数即是1 ,且与电机极数无关。而异步电机随着极数的增添 ,由于异步电机自己的励磁特点 ,一定导致功率因数越来越低 ,如极数为8极电机 ,其功率因数通常为0.85左右 ,极数越多 ,响应功率因数越低。纵然是功率因数最高的2极电机 ,其功率因数也难以抵达0.95。电机的功率因数高有以下几个利益:
  a、功率因数高 ,电机电流小 ,电机定子铜耗降低 ,更节能;
  b、功率因数高 ,电机配套的电源 ,如逆变器 ,变压器等 ,容量可以更低 ,同时其他辅助配套设施如开关 ,电缆等规格可以更小 ,响应系统本钱更低。
  c、由于永磁同步电机功率因数崎岖不受电机极数的限制 ,在电机配套系统允许的情形下 ,可以将电机的极数设计的更高 ,响应电机的体积可以做得更小 ,电机的直接质料本钱更低。

03可靠性高

  从电机本体来比照 ,永磁同步变频调速电机与异步电机的可靠性相当 ,但由于永磁同步电机结构的无邪性 ,便于实现直接驱动负载 ,省去可靠性不高的减速箱;在某些负载条件下甚至可以将电机设计在其驱动装置的内部 ,如风力发电直驱装置 ,石油钻机的绞车驱动装置 ,从而可以省去古板电机故障率高的轴承:大大提高了传动系统的可靠性。

04体积小 ,功率密度大

  永磁同步变频调速电机体积小 ,功率密度大的优势 ,集中体现在驱动低速大扭矩的负载时 ,一个是电机的极数的增多 ,电机体积可以缩小I杏芯褪牵旱缁实脑龈 ,响应地消耗降低 ,电机温升减小 ,则在接纳相同绝缘品级的情形下 ,电机的体积可以设计的更;电机结构的无邪性 ,可以省去电机内许多无效部分 ,如绕组端部 ,转子端环等 ,响应体积可以更小。

05起动力矩大、噪音小、温升低

  a、永磁同步电机在低频的时间仍能坚持优异的事情状态 ,低频时的输着力矩较异步电机大 ,运行时的噪音;
  b、转子无电阻消耗 ,定子绕组险些不保存无功电流 ,因而电机温升低 ,同体积、同重量的永磁电机功率可提高30%左右;同功率容量的永磁电机体积、重量、所用质料可镌汰30%。

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