1. 永磁同步电动机工作原理
三相永磁同步电机是目前新能源汽车主要采用的电机系统类型之一,其原理是:工作过程中定子产生磁场。向三相定子绕组通入对称三相交流电后,就产生了一个以同步转速沿定子和转子内圆空间旋转的旋转磁场。
旋转磁场的方向与通入定子绕组三相电流的相序有关,当将同三相电流相连的三根导线中的任意两根的一端对调位置,则旋转磁场就反转。
2. 永磁同步电动机工作原理及图解
永磁同步电机是真流电机,定子线圈通直流电产生磁巧,转子通电受力转动。
3. 永磁同步电机基本原理
永磁同步电机主磁场的建立:励磁绕组通以直流励磁电流,建立极性相间的励磁磁场,即建立起主磁场。
永磁同步电机的载流导体:三相对称的电枢绕组充当功率绕组,成为感应电势或者感应电流的载体。
永磁同步电机的切割运动:原动机拖动转子旋转(给电机输入机械能),极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组(相当于绕组的导体反向切割励磁磁场)。
永磁同步电机交变电势的产生:由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动,电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线,即可提供交流电源。
永磁同步电机的交变性与对称性:由于旋转磁场极性相间,使得感应电势的极性交变;由于电枢绕组的对称性,保证了感应电势的三相对称性。
4. 永磁同步电动机工作原理简述
爪极式永磁同步电动机的原理是在改变发电机的励磁电流中,一般不直接在其转子回路中进行,因为该回路中电流很大,不便于进行直接调节,通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流,以达到调节发电机转子电流的目的。
常用的方法有改变励磁机励磁回路的电阻,改变励磁机的附加励磁电流,改变可控硅的导通角等。这里主要讲改变可控硅导通角的方法,它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化,相应地改变可控硅整流器的导通角,于是发电机的励磁电流便跟着改变。
5. 永磁同步电动机的运行原理
其主要有两部分组成,用来产生转子磁通的永久磁铁和至于转子铁心槽中的鼠笼绕组,其工作原理和同步电机是相似的,只是转子磁通是永久磁铁产生的。当同步电机定子绕组接通三相或两相交流电时,定子绕组产生旋转磁场(NS),以同步角速度N逆时针方向旋转,根据异性磁铁像吸引的原理,定子磁铁的N(S)吸住转子磁铁的S(N)以同步角速度在空间旋转,也就是定子和转子同步旋转,维持转子旋转的电磁转矩是由定子旋转磁场和转子永久磁铁磁场的相互作用产生的。
6. 永磁同步电动机工作原理图
永磁同步电机工作原理:同步发电机为了实现能量的转换,需要有一个直流磁场。而产生这个磁场的直流电流,称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式,凡是从其它电源获得励磁电流的发电机,称为他励发电机,从发电机本身获得励磁电源的,则称为自励发电机。
永磁同步电机的工作方式:
1、直流发电机供电的励磁方式:这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机,这种专用的直流发电机称为直流励磁机,励磁机一般与发电机同轴,发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立,工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点,是过去几十年间发电机主要励磁方式,具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢,维护工作量大,故在10MW以上的机组中很少采用。
2、交流励磁机供电的励磁方式,现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。交流励磁机也装在发电机大轴上,它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁,此时,发电机的励磁方式属他励磁方式,又由于采用静止的整流装置,故又称为他励静止励磁,交流副励磁机提供励磁电流。交流副励磁机可以是永磁测量装置机或是具有自励恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度,交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机,而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,因此,它没有电刷,滑环等转动接触部件,具有工作可靠,结构简单,制造工艺方便等优点。缺点是噪音较大,交流电势的谐波分量也较大。
7. 永磁同步电机工作原理图
永磁同步电动机以永磁体提供励磁,使电动机结构较为简单,降低了加工和装配费用,且省去了容易出问题的集电环和电刷,提高了电动机运行的可靠性;又因无需励磁电流,没有励磁损耗,提高了电动机的效率和功率密度。
永磁同步电动机由定子、转子和端盖等部件构成。定子与普通感应电动机基本相同,采用叠片结构以减小电动机运行时的铁耗。转子可做成实心,也可用叠片叠压。电枢绕组可采用集中整距绕组的,也可采用分布短距绕组和非常规绕组。
8. 永磁同步电动机的运行原理与特性如何
永磁同步直驱电机的优点:
1.效率高:
在转子上嵌入永磁材料后,在正常工作时转子与定子磁场同步运行,转子绕组无感生电流,不存在转子电阻和磁滞损耗,提高了电机效率。
2.功率因数高:
永磁同步电机转子中无感应电流励磁,定子绕组呈现阻性负载,电机的功率因数近于 1,减小了定子电流,提高了电机的效率。
同时功率因数的提高,提高了电网品质因数,减小了输变电线路的损耗,输变电容量也可降低,节省了电网投资。
3.起动转矩大:
在需要大起动转矩的设备中,可以用较小容量的永磁电机替代较大容量的Y系列电机。
如果37kw永磁同步电机代替45kW~55kW的Y系列电机,较好地解决了“大马拉小车”的现象,节省了设备投入费用,提高了系统的运行效能。
4.力能指标好 :
Y系列电机在60%的负荷下工作时,效率下降15%,功率因数下降30%,力能指标下降40%;
而永磁同步电机的效率和功率因数下降甚微,当电机只有20%负荷时,其力能指标仍为满负荷的80%以上。
5.温升低:
转子绕组中不存在电阻损耗,定子绕组中几乎不存在无功电流,因而电机温升低。
6 .体积小,重量轻 ,耗材少:
同容量的永磁同步电机体积、重量、所用材料可以减小30%左右。
7.可大气隙化,便于构成新型磁路。
8 .电枢反应小 ,抗过载能力强。
永磁同步直驱电机的缺点:
1.不可逆退磁问题:
如果设计或使用不当,永磁同步电机在过高或过低温度时,在冲击电流产生的电枢反应作用下,或在剧烈的机械振动时有可能产生不可逆退磁,或叫失磁,使电机性能下降,甚至无法使用。
因此,既要研究开发适用于电机制造厂使用的检查永磁材料热稳定性的方法和装置,又要分析各种不同结构型式的抗去磁能力,以便设计和制造时,采用相应措施保证永磁同步电机不失磁。
2.成本问题:
铁氧体永磁同步电机由于结构工艺简单、质量减轻,总成本一般比电励磁电机低 ,因而得到了广泛应用。
由于稀土永磁目前的价格还比较贵,稀土永磁电机的成本一般比电励磁电机高,这需要用它的高性能和运行费用的节省来补偿。
在设计时既需要根据具体使用场合和要求进行性能、价格的比较后取舍,又要进行结构工艺的创新和设计优化,以降低成本。
3 .控制问题:
永磁同步电机不需外界能量 即可维持其磁场,但这也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。
但是随着MOSFET、IGBT等电力电子器件和控制技术的发展,大多数永磁同步电机在应用中,可以不进行磁场控制而只进行电枢控制。
设计时需把永磁材料、电力电子器件和微机控制三项新技术结合起来,使永磁同步电机在崭新的工况下运行。