永磁同步电机的工作原理

永磁同步电机是由永磁体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作用下通过电枢反应 , 感应三相对称电流 。此时转子动能转化为电能 , 永磁同步电机作发电机用 。此外 , 当定子侧通入三相对称电流 , 由于三相定子在空间位置上相差120 , 所以三相定子电流在空间中产生旋转磁场 , 转子旋转磁场中受到电磁力作用运动 , 此时电能转化为动能 , 永磁同步电机作电动机使用 。
永磁同步电机工作原理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这三者产生的磁场的相互作用而形成 。
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 。
永磁同步电动机的启动和运行是由定子绕组、转子鼠笼绕组和永磁体这三者产生的磁场的相互作用而形成 。
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 。
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 , 图1给出相应的示意图 。突出式转子的磁路结构简单 , 制造成本低 , 但由于其表面无法安装启动绕组 , 不能实现异步起动 。
永磁同步电机工作原理是什么?永磁同步电机由两个关键部件组成 , 即一个多极化永磁转子和带有适当设计绕组的定子 。在操作过程中 , 旋转的多极化永磁转子在转子与定子的气隙形成一个随时间变化的磁通 。这个通量在定子绕组端子上产生交流电压 , 从而形成用于发电的基础 。
在此处所讨论的永磁同步电机使用一个安装在铁磁芯上的环形永磁铁 。内部永磁同步电机不在这里考虑 。因磁铁嵌入到一个电镀的铁磁芯内是非常困难的 , 通过使用适当厚度的磁铁(500μm)以及在转子和定子铁芯的高性能磁材料 , 气隙可以做得非常大(300~500μm)而没有明显的性能损失 , 这使得定子绕组在气隙中占据一定的空间 , 从而大大简化了永磁同步电动机的制造 。
永磁同步电机矢量控制技术
矢量控制技术诞生于上世纪 70 年代初 , 永磁同步电机的矢量控制系统是参照直流电机的控制策略 , 利用坐标变换将采集到的电机三相定子电流、磁链等矢量按照转子磁链这一旋转矢量的方向分解成两个分量 , 一个沿着转子磁链方向 , 称为直轴励磁电流;另一个正交于转子磁链方向 , 称为交轴转矩电流 。
【永磁同步电机的工作原理】根据不同的控制目标调节励磁电流和转矩电流 , 进而实现对速度和转矩的精确控制 , 使控制系统获得良好的稳态和动态响应特性 。