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發(fā)布時間:2022-06-07 15:17
交流同步電機運行性能好,但啟動性能差。交流感應(yīng)電機具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠的特點,但調(diào)節(jié)性能較差。DC電機因其良好的調(diào)速性能和起動性能而在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。然而,對于有刷DC電機來說,有刷換向器的機械接觸機構(gòu)導(dǎo)致成本高,同時伴隨著換向火花、電磁干擾、壽命短、可靠性差等問題,限制了其應(yīng)用范圍。
長期以來,人們希望在保持良好的調(diào)節(jié)性能和起動性能的前提下,消除有刷DC電機的缺點。經(jīng)過長時間的探索,實現(xiàn)了電子換向(代替機械換向)。將原來在電機中的旋轉(zhuǎn)電樞轉(zhuǎn)換成放置在外部的靜止電樞;同時將電機外部的靜磁場轉(zhuǎn)化為電機內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)磁場,最終的結(jié)果是將無刷DC電機轉(zhuǎn)化為無刷DC永磁電機。
無刷DC磁流體電機與無刷DC電機的比較
無刷DC永磁電機是在無刷DC電機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。從宏觀上看,無刷DC永磁電機和有刷DC電機具有相同的運行機理:施加在電機上的電壓是恒定的DC電壓,輸入到電機的電流是DC電流,作用在電樞線圈上的電壓極性和通過電樞線圈的電流方向是交替的,電樞線圈中感應(yīng)電動勢的波形基本相似,方向也是交替的。所以我們的設(shè)計思路和方法基本一致,只是一些具體的計算略有不同。
無刷DC永磁電機和無刷DC電機運行機理相同,但運行性能存在一定差異:無刷DC電機電樞繞組的元件數(shù)和換向片數(shù)多于無刷DC電機電樞繞組;在運行過程中,無刷DC電機的磁極磁場和電樞磁場始終處于正交狀態(tài),而無刷DC電機的磁極磁場和電樞磁場始終在一定的角位置范圍內(nèi)變化,正交狀態(tài)只是瞬時位置之一。因此,在其他條件相同的情況下,無刷DC電機運行時的轉(zhuǎn)矩脈動比有刷DC電機大。無刷DC電機的電磁轉(zhuǎn)矩小于有刷DC電機。
交流永磁同步電機有兩種磁場:一種是電樞磁場,另一種是轉(zhuǎn)子永磁體產(chǎn)生的磁極磁場。當三相電流流入三相電機的繞組時,在定子空腔的氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電樞磁場。
永磁同步電機的應(yīng)用
通用交流永磁同步電機在微電子器件、電力電子器件、變流器技術(shù)、計算技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的支持下,實現(xiàn)無刷自同步,即把通用交流永磁同步電機改造成自控永磁同步電機。獲得與傳統(tǒng)DC電機相同良好調(diào)節(jié)性能和啟動性能;但是電機本體內(nèi)部的電磁關(guān)系和運行機制基本不變。因此,交流永磁同步電機的一般設(shè)計理念和計算方法基本適用于自控式永磁同步電機,但設(shè)計人員必須根據(jù)不同的技術(shù)要求采取不同的實施策略和方案。
自控永磁同步電機和無刷DC永磁電機與電機本體結(jié)構(gòu)基本相同:定子上有三相電樞繞組,轉(zhuǎn)子上有永磁磁極。
目前,各類永磁電機廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域,如家電、形勢、機械、汽車工業(yè)、造紙工業(yè)、紡織工業(yè)、精密機床工業(yè)、軍工等制造領(lǐng)域,正處于蓬勃發(fā)展階段。
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