资料介绍
近年来随着新材料威廉希尔官方网站 的发展,特别是稀土永磁材料,磁性复合材料的出现,加之我国拥有世界上最大的高能量密度永磁材料(钕—铁—硼)的储量,使得永磁电机活跃在各个工业生产中。永磁同步电机(PMSM)是近几年发展起来的一种新型的电机,具有转子转动惯量小、效率高、功率密度大、可靠性高的优点,因此十分适合应用于高性能伺服系统中,例如在数控机床等场合,永磁同步电动机正在逐步取代直流电机和感应电机。同时由于永磁同步电机无需激磁绕组,明显地减小了体积,减轻了重量,降低了损耗,避免了电机发热,从而提高了效率和功率因数,具有明显的节能效果。
尤其在现代的PMSM 运动控制系统中,它比异步电动机更便于实现磁场定向控制,可以获得与直流电动机一样优良的转矩控制特性,使控制系统具有十分优良的动、静态特性。
1 永磁同步电机的种类和基本结构
就转子结构看,永磁同步电机分凸装式、嵌入式和内埋式三种基本形式,如图1 所示,前两种又统称为外装式结构。凸装式直轴磁阻与交轴磁阻相等,因此交、直轴电感相等,即Ld=Lq,表现为隐极性质;另外两种结构,直轴磁阻大于交轴磁阻,因此Ld《Lq,表现为凸极电机的性质。值得注意的是,通过改变除凸装式以外结构的永磁体磁化方向长度、极弧系数等结构尺寸,可以得到较大的直交轴电感比,从而提高电动机的转矩输出及弱磁扩速能力。
凸装式结构简单便宜,应用较多。这种结构中电机转子直径变得较小,从而导致电机的小惯量,故适用于伺服系统。然而在PMSM中小电感不总是有利,因为小电感将导致弱磁控制。在弱磁控制期间虽然电压已经达到逆变器所能提供的最大值,但速度依然需要不断上升。弱磁控制是通过增加反相直轴定子电流分量实现的,若电感很小,就只能通过很大的去磁电流和低负载实现弱磁。
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