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永磁同步电机结构和工作原理

实习编辑 • 2023-11-18 03:31:27 • 常见问答 • 阅读 3

　一、结构
　　永磁同步电机中非常重要的工作结构为：定子绕组和鼠笼式转子。这种电动机中的电子绕组与多相电动机的定子非常相似，鼠笼转子是显极转子，表面切成平面，其磁极是由磁化钢这种材料制成的，可以保证转子有着长久的磁性。
永磁同步电机首要是由转子、端盖、及定子等各部件组成的。一般来说，此电机的最大的特点是它的定子结构与普通的感应电机的结构十分的类似，首要是区别于转子的共同的结构与其它电机构成了不同。和常用的异步电机的最大不同则是转子的共同的结构，在转子上放有高质量的永磁体磁极。由于在转子上安放永磁体的方位有许多挑选，所以此电机一般会被分为三大类：内嵌式、面贴式以及插入式，如下图所示。此电机的运转功能是最受重视的，影响其功能的要素有许多，可是最首要的则是永磁同步电机的结构。就面贴式、插入式和嵌入式而言，各种结构都有各自的优势。

1、面贴式的电机在工业上是使用最广泛的，其最首要的原因是其具有许多其他形式电机无法比拟的优势，例如其制造便利，转动惯性比较小以及结构简单等。而且这种类型的永磁同步电机愈加简单被设计师来进行对其的优化设计，其间最首要的办法是设计成近似正弦的散布把气隙磁链的散布结构，将其散布结构改成正弦散布后可以带来许多的优势，例如它所带来的负面效应，能减小磁场的谐波以及使用以上的办法可以很好的改进电机的运转功能。

2、插入式结构的电机之所以可以跟面贴式的电机相比较，是因为前者有很大的改进，是由于它充沛的利用了它设计出的磁链的结构，并且有着不对称性所生成的共同的磁阻转矩，从而能大大的提高电机的功率密度，而且也很容易制造出来，所以此电机的这种结构被更多的运用在传动系统中，可是它的缺陷也是很突出的，例如制造成本和漏磁系数比面贴式都要大的多。

3、嵌入式的永磁同步电机中的永磁体是被安顿在转子的内部，相比较而言其结构尽管比较复杂，但却有几个很明显的优势是毋庸置疑的，由于有以高气隙的磁通密度，所以它跟面贴式的电机相比较，就会发生很大的转矩；由于在转子永磁体的装置方法是挑选嵌入式的，所以永磁体在被去磁后所带来的一系列的风险的可能性就会很小，因而电机可以在更高的旋转速度下运转，可是并不需要考虑转子中的永磁体是否会因为离心力过大而被损坏。
二、工作原理
　　永磁同步电机的鼠笼式绕组组成部分在其工作中起着至关重要的作用，是来产生启转矩的，在其工作时，当同步电机旋转到一定的转速时，此时的定子线圈的电流频率和转子的显极是同步的。定子上级数相和显极的数目是一样的，一旦同步电机旋转到正常速度时，绕组就不再发挥作用。转子转速和旋转磁场同步是因为转子与磁极跟住定子磁极。

永磁同步电机在电动机的定子绕组中通入三相电流，在通入电流后就会在电动机的定子绕组中构成旋转磁场，由于在转子上装置了永磁体，永磁体的磁极是固定的，依据磁极的同性相吸异性相斥的原理，在定子中发生的旋转磁场会带动转子进行旋转，终究达到转子的旋转速度与定子中发生的旋转磁极的转速持平，所以可以把此电机的起动进程看成是由异步发动阶段和牵入同步阶段组成的。

在异步发动的研讨阶段中，电动机的转速是从零开始逐步增大的，形成上述的首要原因是其在异步转矩、永磁发电制动转矩、矩起的磁阻转矩和单轴转由转子磁路不对称而引起等一系列的要素，所以在这个进程中转速是振动着上升的。在起动进程中，质的转矩，只有异步转矩是驱动性电动机就是以这转矩来得以加快的，其他的转矩大部分以制动性质为主。在电动机的速度由零增加到接近定子的磁场旋转转速时，在永磁体脉振转矩的影响下，永磁同步电机的转速有可能会超越同步转速，而呈现转速的超调现象。但通过一段时间的转速振动后，终究在同步转矩的效果下而被牵入同步。

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