什么是永磁電機(jī)?永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理

永磁同步電機(jī)(PMSM)作為一種先進(jìn)的電機(jī)類型，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理對(duì)于我們理解其性能和應(yīng)用具有重要意義。今天特菱將從兩個(gè)方面詳細(xì)介紹永磁同步電機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造和工作原理。

永磁同步電機(jī)內(nèi)部構(gòu)造

永磁同步電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子和端蓋等部件組成。其中，定子繞組環(huán)繞在定子鐵芯上，通過控制定子繞組的輸入電流頻率，可以控制磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)頻率，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制。轉(zhuǎn)子上放置著永磁體，根據(jù)永磁體的不同擺放位置，轉(zhuǎn)子可以分為凸出式永磁轉(zhuǎn)子和內(nèi)埋式永磁轉(zhuǎn)子。

永磁同步電機(jī)工作原理

永磁同步電機(jī)的工作方式可以分為兩種：通過變頻調(diào)速器控制電機(jī)達(dá)到同步和通過異步起動(dòng)方式來實(shí)現(xiàn)同步。

變頻調(diào)速器方式：永磁同步電機(jī)通過變頻調(diào)速器作為電源提供，并且啟動(dòng)時(shí)變頻器輸出頻率從0開始連續(xù)上升到工作頻率。電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著變頻器輸出頻率的同步上升而變化，通過改變變頻器輸出頻率即可調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，這種方式是一種非常有效的變頻調(diào)速電機(jī)。

異步起動(dòng)方式：由于永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子慣量大、磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度快，靜止?fàn)顟B(tài)下無法直接通過三相交流電啟動(dòng)。因此，在不需要調(diào)速的情況下，可以在永磁轉(zhuǎn)子上安裝鼠籠繞組。當(dāng)定子繞組通入三相交流電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)相當(dāng)于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子鼠籠繞組中會(huì)感應(yīng)出感應(yīng)電流，形成轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)。剛開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速不同，因此會(huì)產(chǎn)生交變轉(zhuǎn)矩。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)幾乎與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步時(shí)，轉(zhuǎn)子鼠籠繞組不再產(chǎn)生感應(yīng)電流，此時(shí)只有永磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。因此，在啟動(dòng)完成后，轉(zhuǎn)子鼠籠繞組不再起作用，而是由永磁體和定子繞組的磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩。

永磁同步電機(jī)以其高效率和高功率密度成為一種重要的電機(jī)類型。通過理解其內(nèi)部構(gòu)造和工作原理，我們可以更好地應(yīng)用和優(yōu)化這一技術(shù)。永磁同步電機(jī)的變頻調(diào)速器方式和異步起動(dòng)方式為不同應(yīng)用場(chǎng)景提供了靈活性和可選擇性，使其在各個(gè)領(lǐng)域都具備廣泛的應(yīng)用前景。