相信大家對永磁同步電機都很熟悉│▩。回想一下││☁▩,高中物理中DC刷電機的原理千百年來都是一樣的│▩。永磁體(磁鐵)充當定子││☁▩,線圈充當轉子││☁▩,通電時產生磁場│▩。根據“同性相斥││☁▩,異性相吸”的原理││☁▩,它會繞著定子旋轉│▩。
但是轉過180度後││☁▩,你會發現定子的N極緊挨著轉子的S極││☁▩,兩者開始互相吸引│▩。如果他們不轉向呢?所以這個時候就需要透過轉子改變電流方向││☁▩,但是你不能改變電源的電流方向││☁▩,所以就需要換向器和電刷│▩。
電刷的主要作用是傳導電流││☁▩,它的正負極與電池的正負極相連│▩。轉子每轉180度││☁▩,電刷與換向器的連線處轉動││☁▩,線圈原來的正極變成負極││☁▩,負極變成正極││☁▩,如此交替迴圈││☁▩,實現電磁力驅動轉子線圈的連續轉動│▩。但由於電刷一直在換向器上刷││☁▩,必然會產生磨損││☁▩,運氣不好也會產生火花│▩。
前面說了││☁▩,電刷會磨損││☁▩,甚至會打火││☁▩,所以現在大部分車都用無刷電機│▩。我們這次討論的永磁同步電機和交流非同步電機都是無刷電機│▩。現在我們終於進入正題││☁▩,告訴你兩者的區別:同步和非同步指的是什麼☁·₪◕?指的是轉子的速度和定子產生磁場的速度是否相同│▩。要完全理解這個問題││☁▩,我們需要了解這兩個電機的原理│▩。
今天小編就先帶大家瞭解一下永磁同步電機
需要注意的是永磁同步電機不同於我們上面舉例使用的教材中的電機☁╃:線圈充當定子││☁▩,永磁體充當轉子││☁▩,正好相反│▩。
先說這個永磁體│▩。現在大多采用釹鐵硼材料││☁▩,被稱為“永磁之王”││☁▩,是目前磁性最高的永磁材料│▩。要獲得這種材料││☁▩,需要稀土│▩。
這裡稍微科普一下│▩。稀土族是鑭系15種元素的集合││☁▩,加上與鑭系密切相關的鈧和釔的17種元素│▩。中國的稀土儲量最高時佔世界的71.1%││☁▩,目前佔不到23%│▩。過去幾年││☁▩,中國還承擔了稀土出口的角色│▩。邦老師老家很擅長處理稀土││☁▩,甚至大學還專門成立了稀土研究所│▩。
之所以在這裡說這麼多廢話││☁▩,是想告訴你││☁▩,稀土很貴││☁▩,所以永磁很貴││☁▩,永磁DC電機也很貴...
好吧││☁▩,有點跑題了││☁▩,我們繼續討論永磁同步電機;因為沒有刷││☁▩,所以換向必須是“電子化”的││☁▩,下面是永磁同步電機的結構圖:
外環灰色是固定在車身上的定子外殼││☁▩,上面間隔纏繞著紅綠藍三組六匝線圈││☁▩,對角線為同一組│▩。中間的白色車輪是轉子││☁▩,它將輸出軸連線到輪胎上│▩。
假設我們先給綠色線圈通電││☁▩,那麼它就會產生一個類似於條形磁鐵的磁場│▩。如果三組線圈都通電││☁▩,那麼三組線圈的磁場就相當於在定子內部放置了三個“米”字形的條形磁鐵││☁▩,會產生一個不斷旋轉的磁場││☁▩,然後透過定子產生的磁力帶動轉子旋轉│▩。
注意上圖中的條形磁鐵只是為了幫助你瞭解通電線圈的磁場方向││☁▩,並不是放在電機裡的磁鐵╃•·•!
在這種情況下││☁▩,當通電線圈發生變化時││☁▩,轉子可以立即受力││☁▩,即轉子速度與定子產生磁場的速度相同││☁▩,所以稱為同步電機│▩。
另外││☁▩,這裡的轉子不僅僅是一塊磁鐵│▩。如果是這樣││☁▩,由於磁極的單一方向││☁▩,力將是不均勻的│▩。因此││☁▩,它通常在定子上放置更多的磁鐵││☁▩,形成定子磁鐵組││☁▩,從而形成SN極間隔開的永磁轉子│▩。
這樣││☁▩,磁場中的轉子在任何方向都受到磁鐵的作用力││☁▩,所以使轉子穩定旋轉│▩。當然││☁▩,線圈的通斷是由轉子位置感測器和開關控制的│▩。他們三個的通斷不是簡單的“你開我關”││☁▩,而是複雜的通斷規律││☁▩,這裡就不贅述了│▩。
由於篇幅有限小編關於永磁同步電機的問題就講到這裡││☁▩,有興趣的朋友可以點選交流非同步電機流進行相關了解││☁▩,以上內容由阿特拉斯壓縮機小編收集真理髮布!