永磁电机是未来吗?

答案是肯定的

为什么永磁电机越来越受欢迎?

强磁材料和电力电子技术的最新成果极大地拓展了永磁电机的应用领域,如机器人、航空航天、电动工具、发电机、新能源、各种医疗设备以及电动或混合动力汽车等。永磁电机的普及无一例外地宣告了这样一个事实,即永磁电机与传统电机相比具有许多优势,例如有刷相变直流电机、同步电机和感应电机。

永磁电机

(1) 转子零铜损,自然提高效率。

(2) 单位体积驱动扭矩和输出功率高,使紧凑的设计解决方案成为可能。

(3)省去了滑环、变相器、碳刷等,简化了电机结构和维护。

(4) 与传统电机相比,气隙磁通密度高,动态性能更好。

(5) 可实现高功率因数操作。

(6)一个简单的六相开关电压源可以实现精确的转矩、速度和位置控制。

永磁同步电机主要由转子、端盖、定子等各种部件组成。永磁同步电动机的定子结构与普通感应电动机的结构非常相似。转子结构与异步电动机的不同之处在于,在转子极上放置了高质量的永磁体。

永磁体的放置对电机性能有很大影响。表面转子结构——永磁体位于转子铁芯的外表面,这种转子结构简单,但产生的异步转矩很小,只适用于启动要求低的应用,很少使用。内置转子结构——永磁体位于鼠笼导杆和转子轴之间的铁芯中,启动性能好,大多数永磁同步电机都采用这种结构。

永磁

同步电动机的启动和运行是由定子绕组、转子鼠笼绕组和永磁体产生的磁场相互作用形成的。

当电动机静止时,向定子绕组施加三个对称电流以产生定子旋转磁场,定子旋转磁场

相对于转子旋转以在笼式绕组中产生电流以形成转子旋转磁场,定子旋转磁场与转子旋转磁场相互作用产生的异步转矩使转子从静止加速。在这个过程中,转子的永磁场和定子的旋转磁场具有不同的转速,从而产生交变转矩。

当转子加速到接近同步速度的速度时,转子永磁场和定子旋转磁场的速度

几乎相等,定子旋转磁场略快于转子永磁场,它们的相互作用产生转矩,使转子进入同步运行。

在同步运行状态下,转子绕组不再产生电流。此时,只有永磁体在转子中产生磁场,该磁场与定子的旋转磁场相互作用以产生驱动扭矩。可以看出,永磁同步电动机是由转子绕组的异步转矩启动的。启动完成后,转子绕组不再起作用,永磁体和定子绕组产生的磁场相互作用产生驱动转矩。

要制造好的永磁电机,一个关键配件是必不可少的:永磁材料,钕永磁体。



相关阅读