1. 永磁同步电动机的含义及特点
永磁同步电动机结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高,和直流电机相比,它没有直流电机的换向器和电刷等缺点。
和异步电动机相比,它由于不需要无功励磁电流,因而效率高,功率因数高,力矩惯量比大,定子电流和定子电阻损耗减小,且转子参数可测、控制性能好;但它与异步电机相比,也有成本高、起动困难等缺点。
和普通同步电动机相比,它省去了励磁装置,简化了结构,提高了效率。永磁同步电机矢量控制系统能够实现高精度、高动态性能、大范围的调速或定位控制。
2. 永磁同步电机的特点及应用
永磁同步使用的是永磁同步电机,研究的目的就是更好的控制使用永磁同步电机。
永磁同步这项控制技术具体就是指永磁同步电机的实际应用。比如在我国首列永磁跨坐式单轨列车最大的亮点就是采用了永磁同步电机驱动,节能优势显著。
3. 永磁同步电机的分类和特点
永磁电动机主要是指永磁同步电动机,永磁指的是励磁采用的是永磁体,也就是磁铁。磁铁之前性能不好,但是“万磁王”钕铁硼的稳定性能和广泛应用,让永磁体的可靠性和稳定性越来越好了,退磁现象也更少发生了。同步指的是旋转磁场的速度和转子的速度是一致的,要控制转子速度,只要控制磁场转速,也就是交流电频率就可以了。同步自然控制起来更方便一点。
永磁同步电机主要由定子、转子和壳体部件构成。与普通交流电机一样,定子铁芯为叠片结构,以减小电动机运行时因涡流和磁滞效应铁耗;绕组通常也为三相对称结构,只是参数选取有较大区别。转子部分则形式多样,有带启动鼠笼的永磁转子,也有内嵌式或表贴式纯永磁转子。转子铁芯可以制成实心结构,也可以叠片而成。转子上装有永磁体材料,大家习惯上称之为磁钢。
永磁电机正常工作下,转子与定子磁场处于同步状态,转子部分没有感应电流,无转子铜耗和磁滞、涡流损耗,不需要考虑转子损耗发热问题。一般永磁电机为专用变频器供电,天然具有软启动功能。另外,永磁电机属于同步电机,具有同步电机通过励磁强弱调节功率因数的特点,因而功率因数可以设计到规定数值。
从起动角度分析,缘于永磁电机由变频电源或配套变频器起动的实际,永磁电机的起动过程实现很容易;与变频电机的起动相似,规避了普通笼型异步电机的起动缺陷。
4. 永磁同步电动机与交流异步电动机的区别?
1、永磁同步电机和异步电机主要区别在于转子内的励磁电流不同。
永磁同步电机的转子励磁电流来自外界直流电源,转速恒定只与电机定子绕组的极对数有关,不随负载的大小变化而变化。而异步电机的转速在运行过程中都是低于电机的同步转速的,负载越大电机的转速越低,转子切割定子磁感线产生的电流越大。
2、永磁同步电动机的功率因素是可以通过改变转子电流来调整,即永磁同步电动机可以吸收电力系统无功、发出无功功率,而异步电动机不可以调整,转子需要产生自感电流后才能转动,电流永远滞后电压。所以永磁同步电机不需要无功功率补偿,而异步电动机需要无功功率补偿。
3、永磁同步电动机的稳定性和工作效率均高于异步电动机。
4、永磁同步电机与异步电机相比结构更为复杂,而且需要碳刷,碳刷的作用就是通过滑环将直流导入转子线圈内,转子在旋转磁场的作用下就产生了转矩。所以一般永磁同步电机都使用在大功率、低转速的工作环境。当然在电力系统的调节中也有同步调相机,主要目的在于补偿电网中无功功率。
5. 永磁同步电机的意义
永磁同步电机(英文全称permanent magnet synchronous motor,简称PMSM):;简介:永磁同步电动机的组成部分:定子、永久磁钢转子、位置传感器、电子换向开关等。;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。;优点:永磁同步电动机具有结构简单,体积小、重量轻、损耗小、效率高、功率因数高等优点,主要用于要求响应快速、调速范围宽、定位准确的高性能伺服传动系统和直流电机的更新替代电机。
6. 永磁同步电机具有什么特点
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。
7. 永磁同步电动机的特性
个人理解,永磁同步电机和直流无刷电机的极对数一般较少,而永磁步进电机为了提高开环定位精度和增大低速力矩,设计极对数较多(一般为50对极),这也导致了其反电势大,导致电流衰减快,从而导致力矩衰减大。
而力矩衰减在直流无刷电机和永磁同步电机中几乎忽略的(额定转速内)。永磁同步电机和直流无刷电机的却别在于控制方式上,我觉得本体上区别不大,永磁同步电机一般是采用高线束编码器做高精度,直流无刷电机一般采用低线束编码器加上霍尔传感器做一般精度伺服,但是转速范围大。
至于相数,永磁步进电机一般有两相、三相和五相,两相是用的最多的;永磁同步电机和直流无刷电机一般是三相。