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儀表儀器現(xiàn)代化及智能發(fā)展趨勢
永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)的特點
作者:利愛電氣 | 發(fā)布時間: 2020-07-16 | 2689 次瀏覽
永磁同步電機采用永磁體產(chǎn)生氣隙磁場,不是像換向器電動機那樣用勵磁線圈產(chǎn)生氣隙磁場,也不像感應(yīng)電機那樣用定子電流的勵磁分量產(chǎn)生氣隙磁場,而且結(jié)構(gòu)簡單、損耗小、效率高。永磁同步電機可以分為表面貼裝式永磁同步電機(SPM)和內(nèi)埋式永磁同步電機(IPM)兩種型式。

永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)具有以下特點:


1、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊

永磁同步電機采用永磁體產(chǎn)生氣隙磁場,不是像換向器電動機那樣用勵磁線圈產(chǎn)生氣隙磁場,也不像感應(yīng)電機那樣用定子電流的勵磁分量產(chǎn)生氣隙磁場,而且結(jié)構(gòu)簡單、損耗小、效率高。永磁同步電機可以分為表面貼裝式永磁同步電機(SPM)和內(nèi)埋式永磁同步電機(IPM)兩種型式。

國內(nèi)開發(fā)的永磁同步電機是轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部埋入永磁鐵的內(nèi)埋式永磁同步電機(IPM)。對IPM電機由于永磁體埋入于轉(zhuǎn)子內(nèi)部,鐵芯對永磁體起到了較好的保護,可有效防止離心力、腐蝕以及其他生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的對永磁體的損害。IPM電機具有較強的磁場凸極性,通過控制可充分利用磁阻轉(zhuǎn)矩,以獲得更高的轉(zhuǎn)矩輸出。同時,由于凸極效應(yīng)而使電機的弱磁控制范圍大大增加,從而使電機的轉(zhuǎn)速范圍大大增加。


2、高效率、高功率因數(shù)

永磁同步電機綜合了傳統(tǒng)異步電機與電勵磁同步電機的優(yōu)點,并可獲得相似甚至超過直流電機的調(diào)速特性,在性能上得到了全面提升。

永磁同步電動機與異步電動機相比,不需要無功勵磁電流,可以顯著提高功率因數(shù),減少定子電流和定子銅耗,而且在穩(wěn)定運行時沒有轉(zhuǎn)子銅耗,由于總損耗的降低而減小了電機冷卻系統(tǒng)的容量,從而減小了相應(yīng)的附加損耗。因而,其效率比同規(guī)格的異步電動機提高2~15個百分點。


3、動態(tài)響應(yīng)與過載能力強

同步電動機比異步電動機對轉(zhuǎn)矩的擾動具有更強的承受能力,能做出比較快的反應(yīng)。當異步電動機的負載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化時,要求電機的轉(zhuǎn)差率也跟著變化,即電機的轉(zhuǎn)速發(fā)生相應(yīng)的變化,但是系統(tǒng)轉(zhuǎn)動部分的慣性阻礙電機響應(yīng)的快速性。同步電動機的負載轉(zhuǎn)矩變化時,只要電機的功角做適當變化,而轉(zhuǎn)速始終維持在原來的同步速不變,轉(zhuǎn)動部分的慣性不會影響電機對轉(zhuǎn)矩的快速響應(yīng)。永磁同步電動機的最大轉(zhuǎn)矩可以達到額定轉(zhuǎn)矩的3倍以上,對電機系統(tǒng)在負載轉(zhuǎn)矩變化較大的工況下穩(wěn)定運行非常有利。


4、體積小與重量輕

近些年來隨著高性能永磁材料的不斷應(yīng)用,永磁同步電動機的功率密度得到很大提高。與同轉(zhuǎn)速同容量的異步電動機相比,體積和重量都有較大的減少,從而使其在許多特殊場合得到應(yīng)用。


5、可靠性高、運行維護費低

與直流電動機和電勵磁同步電動機相比,永磁同步電機沒有電刷,簡化了結(jié)構(gòu),增加了可靠性。

直驅(qū)系統(tǒng)取消了減速機,減少了故障點,提高了系統(tǒng)可靠性。同時也降低了運行維護費用。

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