永磁同步電動(dòng)機介紹

工作原理

永磁同步電動(dòng)機的啟動(dòng)和運行是由定子繞組、轉子鼠籠繞組和永磁體這三者產(chǎn)生的磁場(chǎng)的相互作用而形成。電動(dòng)機靜止時(shí)，給定子繞組通入三相對稱(chēng)電流，產(chǎn)生定子旋轉磁場(chǎng)，定子旋轉磁場(chǎng)相對于轉子旋轉在籠型繞組內產(chǎn)生電流，形成轉子旋轉磁場(chǎng)，定子旋轉磁場(chǎng)與轉子旋轉磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的異步轉矩使轉子由靜止開(kāi)始加速轉動(dòng)。在這個(gè)過(guò)程中，轉子永磁磁場(chǎng)與定子旋轉磁場(chǎng)轉速不同，會(huì )產(chǎn)生交變轉矩。當轉子加速到速度接近同步轉速的時(shí)候，轉子永磁磁場(chǎng)與定子旋轉磁場(chǎng)的轉速接近相等，定子旋轉磁場(chǎng)速度稍大于轉子永磁磁場(chǎng)，它們相互作用產(chǎn)生轉矩將轉子牽入到同步運行狀態(tài)。在同步運行狀態(tài)下，轉子繞組內不再產(chǎn)生電流。此時(shí)轉子上只有永磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)，它與定子旋轉磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生驅動(dòng)轉矩。由此可知，永磁同步電動(dòng)機是靠轉子繞組的異步轉矩實(shí)現啟動(dòng)的。啟動(dòng)完成后，轉子繞組不再起作用，由永磁體和定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生驅動(dòng)轉矩。 

工作方式

發(fā)電機獲得勵磁電流的幾種方式

1、直流發(fā)電機供電的勵磁方式

　這種勵磁方式的發(fā)電機具有專(zhuān)用的直流發(fā)電機，這種專(zhuān)用的直流發(fā)電機稱(chēng)為直流勵磁機，勵磁機一般與發(fā)電機同軸，發(fā)電機的勵磁繞組通過(guò)裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵磁機獲得直流電流。這種勵磁方式具有勵磁電流獨立，工作比較可靠和減少自用電消耗量等優(yōu)點(diǎn)，是過(guò)去幾十年間發(fā)電機主要勵磁方式，具有較成熟的運行經(jīng)驗。缺點(diǎn)是勵磁調節速度較慢，維護工作量大，故在10MW以上的機組中很少采用。

2、交流勵磁機供電的勵磁方式

　現代大容量發(fā)電機有的采用交流勵磁機提供勵磁電流。交流勵磁機也裝在發(fā)電機大軸上，它輸出的交流電流經(jīng)整

流后供給發(fā)電機轉子勵磁，此時(shí)，發(fā)電機的勵磁方式屬他勵磁方式，又由于采用靜止的整流裝置，故又稱(chēng)為他勵靜止勵磁，交流副勵磁機提供勵磁電流。交流副勵磁機可以是永磁測量裝置機或是具有自勵恒壓裝置的交流發(fā)電機。為了提高勵磁調節速度，交流勵磁機通常采用100——200HZ的中頻發(fā)電機，而交流副勵磁機則采用400——500HZ的中頻發(fā)電機。這種發(fā)電機的直流勵磁繞組和三相交流繞組都繞在定子槽內，轉子只有齒與槽而沒(méi)有繞組，像個(gè)齒輪，因此，它沒(méi)有電刷，滑環(huán)等轉動(dòng)接觸部件，具有工作可靠，結構簡(jiǎn)單，制造工藝方便等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是噪音較大，交流電勢的諧波分量也較大。

3、無(wú)勵磁機的勵磁方式

在勵磁方式中不設置專(zhuān)門(mén)的勵磁機，而從發(fā)電機本身取得勵磁電源，經(jīng)整流后再供給發(fā)電機本身勵磁，稱(chēng)自勵式靜止勵磁。自勵式靜止勵磁可分為自并勵和自復勵兩種方式。自并勵方式它通過(guò)接在發(fā)電機出口的整流變壓器取得勵磁電流，經(jīng)整流后供給發(fā)電機勵磁，這種勵磁方式具有結簡(jiǎn)單，設備少，投資省和維護工作量少等優(yōu)點(diǎn)。自復勵磁方式除設有整流變壓外，還設有串聯(lián)在發(fā)電機定子回路的大功率電流互感器。這種互感器的作用是在發(fā)生短路時(shí)，給發(fā)電機提供較大的勵磁電流，以彌補整流變壓器輸出的不足。這種勵磁方式具有兩種勵磁電源，通過(guò)整流變壓器獲得的電壓電源和通過(guò)串聯(lián)變壓器獲得的電流源。