永磁电机与普通电机的区别(永磁电机的工作原理)

2022-08-25 14:28:45发布

  与一般电机比较,永磁电机具有功率密度高,主要是指永磁电机体积小而发电或输出功率大。比较一般电机节能到达20%-40%。永磁电机与一般电机的转子结构不同,永磁电机转子上装置有永磁体磁极;一般电机转子上装置励磁线圈,需求电流转入才有磁场。


  与传统电机比较,任意转速点均节约电能,特别在转速较低的时候这种优势特别明显。现代潜艇大都选用大直径低速7叶大侧斜螺旋桨或泵喷推动器,转速低,推动效率高。而且,潜艇在水下多以低噪声速度机动,使得永磁电机的这一优势得到更好的体现和发挥。


  永磁电机结构简略,由于使用了高性能的永磁资料提供磁场,使得永磁电机的气隙磁场较一般电机大大增强,而永磁电机的体积和较一般电机则大大缩小,电机的尺寸和形状也是灵活多样。


  由于使用了高性能的稀土永磁资料提供磁场,因而故障率更低,使用愈加遍及。


  由于永磁电机正常作业时转子绕组不起作用,因而在设计时可使转子绕组满足高起动转矩的要求,例如从1.8倍上升到2.5倍,甚至更大。


  永磁电机的效率为什么能更高


  永磁同步电机主要由定子、转子和壳体部件构成。与普通交流电机一样,定子铁芯为叠片结构,以减小电动机运行时因涡流和磁滞效应铁耗;绕组通常也为三相对称结构,只是参数选取有较大区别。转子部分则形式多样,有带启动鼠笼的永磁转子,也有内嵌式或表贴式纯永磁转子。转子铁芯可以制成实心结构,也可以叠片而成。转子上装有永磁体材料,大家习惯上称之为磁钢。


  永磁电机正常工作下,转子与定子磁场处于同步状态,转子部分没有感应电流,无转子铜耗和磁滞、涡流损耗,不需要考虑转子损耗发热问题。一般永磁电机为专用变频器供电,天然具有软启动功能。另外,永磁电机属于同步电机,具有同步电机通过励磁强弱调节功率因数的特点,因而功率因数可以设计到规定数值。


  从起动角度分析,缘于永磁电机由变频电源或配套变频器起动的实际,永磁电机的起动过程实现很容易;与变频电机的起动相似,规避了普通笼型异步电机的起动缺陷。


  总之,永磁电机的效率和功率因数可以达到很高,结构非常简单,近十几年来市场十分火爆。


  但是,失磁故障是永磁电机不可回避的问题,当电流过大或温度过高时,会导致电机绕组温度瞬间不断攀升、电流急剧增大,永磁体迅速失磁。在永磁电机控制中,设定了过电流保护装置,避免了电机定子绕组被烧毁的问题,但由此而导致的失磁和设备停运不可避免。


  相对于其他电机,永磁电机在市场上的应用还不是很普及,无论对于电机制造者还是使用者,都有一些未知的技术盲区,特别是涉及到与变频器的匹配问题,往往会导致设计值与试验数据严重不符,必须反复验证。


  永磁电机的工作原理


  定子绕组中输入的三相对称电流合成的旋转磁场与转子永久磁钢所产生的磁场相互作用下产生转矩,从而拖动转子同步旋转。

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