1. 永磁同步电动机定子与转子之间气缝隙
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。
2. 永磁同步电机的定子和转子
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。
3. 如果同步电机转子主磁场与气隙
以异步电动机为例,假设定子里面有三根线,通三相交流电,频率为f1,由于每相电流之间的相位差120度和三根线之间的空间角度差(三根线是120度),他们产生的磁场相互叠加后形成的总磁场就是一个形状是正弦波形状的(这是一个数学推导过程,要用到积化和差公式,方向与定子电流方向和三相的顺序有关,具体懒得写了)旋转的磁场,转速为ns,这个就是主磁场,由于它是旋转的,将切割转子(此时转子静止)产生感应电动势和感应电流,感应电流在主磁场里面又要受力,所以就可以旋转了,但是旋转速度n总是小于ns,负载越小,n越接近ns,(当空载且不考虑机械损耗和杂散损耗时,n才能等于ns)。
对于旋转磁场,我的理解就是他是定子和转子传递能量的中间环节,当需要输出的功率越大时,这个磁场也越大,用于产生它的定子电流也越大,定子侧电压可以认为基本保持不变,输入功率也要增大,这个是统一的。变压器一般不考虑气隙吧。
4. 中小型异步电动机定子与转子的气隙
拿异步电动机为例,电动机的定子与转子之间的气隙过大,意味着电动机的励磁电流增加,而励磁电流属无功电流,则电动机的功率因数就要降低,对电网产生负面作用,同时电机由于励磁电流增加总电流也就增加了,电机的温升要增加,影响电动出率。
气隙增加后会有利于电机的最转矩增加,在现场往往用此办法来增加最大转矩。
5. 永磁同步电机的转子装有永磁体
永磁同步电机是通过永磁体的励磁产生同步旋转磁场的同步电机。永磁体作为转子产生旋转磁场,三相定子绕组在旋转磁场的作用下通过电枢反应感应出三相对称电流。
双永磁电机就有两个同步电机组成,采用并联的形式两个同时工作,如果一个工作一个不工作,就会产生铁耗,这也是双永磁电机的一个缺点。
6. 电动机的定子和转子之间的气隙过大,将使磁阻
根据发电机结构原理可知,发电机定子和转子之间的间隙一般为0.3毫米左右。对于功率比较大的发电机来说,为了安装方便起见,定子与转子之间的间隙一般设计稍微大一点,但是,最大一定不能超过0.45毫米。
因为,从发电机工作原理可知,定子与转子之间的间隙太大,发电机磁路磁阻太大,磁阻太大会使发电机内部空间中的磁场强度降低,导致发电机工作效率降低。
由此可见,发电机定子与转子之间的间隙最好设计在0.3~0.45毫米之间。
7. 永磁同步电机定子结构
三相交流永磁同步电机是以永磁体提供励磁,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;永磁同步电机主要由定子、转子和端盖等部件构成,定子由叠片叠压而成以减少电动机运行时产生的铁耗,其中装有三相交流绕组,称作电枢。
转子可以制成实心的形式,也可以由叠片压制而成,其上装有永磁体材料。根据电机转子上永磁材料所处位置的不同,永磁同步电机可以分为突出式与内置式两种结构形式。