Устройство и принцип работы
синхронный двигатель с постоянными магнитами
1. Конструкция синхронного двигателя с постоянными магнитами.
Синхронный двигатель с постоянными магнитами (СДПМ) в основном состоит из ротора, торцевой крышки и статора. Основная конструкция: вал, ротор, сердечник статора, обмотка статора, основание и охлаждающий вентилятор.
Синхронный двигатель с постоянными магнитами состоит из сердечника статора и обмотки, генерирующих синхронное вращающееся магнитное поле. Функция статора — генерировать магнитное поле во время работы двигателя. После того, как симметричный трехфазный переменный ток подается в трехфазную обмотку статора, генерируется вращающееся магнитное поле, которое вращается вдоль пространства внутреннего круга статора и ротора с синхронной скоростью. Статор трехфазного синхронного двигателя с постоянными магнитами по конструкции мало чем отличается от статора трехфазного асинхронного двигателя переменного тока.
Первая форма:Ротор с полюсом постоянного магнита, установленным на окружной поверхности сердечника ротора, называется ротором с выступающими поверхностями постоянного магнита.
Вторая форма:Полюс постоянного магнита встроен в поверхность сердечника ротора, который называется ротором с постоянным магнитом, встроенным в поверхность.
Третья форма:Он чаще используется в более крупных двигателях для встраивания постоянных магнитов внутрь ротора, который называется ротором со встроенным постоянным магнитом (или ротором со встроенным постоянным магнитом или ротором со встроенным постоянным магнитом). Постоянный магнит встроен внутрь сердечника ротора, в сердечнике имеются пазы для установки постоянных магнитов. Основное расположение постоянных магнитов показано на рисунке. В каждой форме имеется комбинация нескольких слоев постоянных магнитов.
2. Принцип работы синхронного двигателя с постоянными магнитами.
Синхронные двигатели с постоянными магнитами обычно оснащаются вращающимся трансформатором (резольвером), как показано на рисунке. Это электромагнитный датчик, используемый для определения положения и скорости ротора. Принцип резольвера в основном такой же, как и у трансформатора.
В резольвере синхронного двигателя с постоянными магнитами используется реактивный резольвер, а его ротор представляет собой сердечник ротора без обмоток ротора. Ротор выполнен специальной формы с железным сердечником, а выходное напряжение изменяется по амплитуде в зависимости от зазора между сердечником ротора и сердечником статора (тип амплитудной модуляции).
Синхронный двигатель с постоянными магнитами — это устройство, в котором магнитное поле электромагнита и магнитное поле постоянного магнита притягивают друг друга, создавая силу и движение, как показано на рисунке.
Трехфазный симметричный переменный ток подключается к трехфазной обмотке статора двигателя для создания вращающегося магнитного поля. В соответствии с принципом, согласно которому противоположные полюса притягиваются друг к другу, а подобные полюса отталкиваются, независимо от начального относительного положения вращающихся полюсов статора и полюсов постоянного магнита, вращающиеся полюса статора всегда будут тянуть ротор, чтобы он вращался синхронно из-за магнитная сила.
Характеристики синхронного двигателя с постоянными магнитами
Небольшой размер, легкий вес и высокая удельная мощность. Применение высокопроизводительных сверхпрочных материалов с постоянными магнитами позволило значительно уменьшить размер и вес двигателей с постоянными магнитами, а плотность мощности как минимум в 1,5 раза выше, чем у обычных трехфазных асинхронных двигателей.
Высокая эффективность и энергосбережение. Поскольку магнитное поле возбуждения создается постоянными магнитами, ротор с постоянными магнитами не требует возбуждения, а эффективность может достигать 90%. По сравнению с асинхронными двигателями диапазон высокоэффективных рабочих скоростей широк, а экономия энергии значительна. Преимущество становится более очевидным, особенно при беге на низкой скорости.
Низкое повышение температуры. Благодаря высокому КПД двигателей с постоянными магнитами в обмотке ротора отсутствуют потери сопротивления, а в обмотке статора практически отсутствует реактивный ток, что снижает температуру двигателя и продлевает срок службы двигателя.
Быстрый отклик, широкий диапазон регулирования скорости, высокая надежность, низкий уровень шума и плавная работа, подходит для случаев средней и высокой мощности. В настоящее время в пассажирских электромобилях обычно используются синхронные двигатели с постоянными магнитами.
Требуется определенное количество постоянных магнитов, что дороже, чем трехфазные асинхронные двигатели. Кроме того, постоянные магниты склонны к необратимому размагничиванию при высоких температурах, и их надежность ниже, чем у трехфазных асинхронных двигателей.
