1. 永磁同步电机永磁体
根据一对级永磁体的磁路关系,内置式转子结构可分为并联式,串联式,和串并联混合式三种。
1、永磁同步电机并联式磁路结构,在永磁同步电机并联式磁路结构中,相邻两磁极的永磁体并联提供每级磁通,采用非磁性轴隔磁,采用空气槽隔磁,可使用磁性轴,西门子公司采用的并联式磁路结构,主要适用于磁性能低的永磁材料,如铁氧体,其缺点是电机正反转时电枢反映程度不同,造成运行性能的不同,目前该结构已很少应用。
2、永磁同步电动机串联式磁路结构,串联式磁路结构,是由两个磁极的永磁体串联提供一对级的磁动势,每级磁通由一个磁极的永磁体面积提供,其优点是转子轴不需要采用非导磁材料,"U V W"结构,他们的优点是可以放置较多的永磁体,每级磁通大,电机体积小,转矩密度高,确定是加工复杂。
2. 永磁同步电机永磁体磁链
优点:是能够产生较大的电感、转矩与悬浮力,缺点是漏磁系数和制造成本都较表贴式转子结构大。
优点:是电动机永磁体的用量较小,缺点是磁链谐波分量较少。表贴式永磁同步电动机永磁体的用量较小,磁链谐波分量较少
3. 永磁电机与永磁同步电机
二者主要区别有以下两点:
一是结构方面的区别。前者转子上一定有永磁磁极,后者转子上没有永磁磁极。例如变频型交流异步电机,其转子上就没有永磁磁极。
第二点主要区别在于:永磁同步电机定子绕组线圈中的电流频率为定值,变频电机定子绕组线圈中电流频率为变值。以上两点是这两种电机的最大区别。
4. 永磁同步电机磁铁
电机消磁修法:
重新充磁;把磁钢全部换掉。
磁钢最原始的定义即是铝镍钴合金(磁钢在英文中AlNiCo即铝镍钴的缩写),磁钢是由几种硬的强金属,如铁与铝、镍、钴等合成,有时是铜、铌、钽合成,用来制作超硬度永磁合金。
主要的作用:
主要用于各种传感器、仪表、电子、机电、医疗、教学、汽车、航空、军事技术等领域。铝镍钴磁钢是最古老的一种磁钢, 被人们称为天然磁体, 虽然他最古老, 但他出色的对高温的适应性, 使其至今仍是最重要的磁钢之一.铝镍钴可以在500℃以上的高温下正常工作, 这是他最大的特点, 另外抗腐蚀性能也比其他的磁体强。
5. 永磁同步电机永磁体磁链如何计算
磁场强度描写磁场性质的物理量。用H表示。其定义式为H=B/μ0-M,式中B是磁感应强度,M是磁化强度,μ0是真空中的磁导率,μ0=4π×10-7韦伯/(米·安)。H的单位是安/米。在高斯单位制中H的单位是奥斯特。1安/米=4π×10-3奥斯特。
历史上磁场强度H是从磁荷观点定义的。磁荷观点是从研究永磁铁相互作用问题中总结出来的。当时还不知道磁性与电流的关系,由于条形磁铁有N、S两极,且同性磁极相斥,异性磁极相吸,这一点与正、负电荷之间的相互作用很相似,于是把永磁体与带电体相比较,假设磁极是由磁荷分布形成的。N极上的磁荷叫正磁荷,S极上的磁荷叫负磁荷。同性磁荷相斥,异性磁荷相吸。当磁极本身的线度比正、负磁极间的距离小很多时,磁极上的磁荷称为点磁荷。
库仑通过实验得到两个点磁荷之间相互作用力的规律,称为磁库仑定律,表示为Fm=κqm1qm2/γ2r,式中κ是比例系数,与式中各量的单位选取有关,qm1、qm2表示每个点磁荷的数值,γ是两个点磁荷之间的距离,γ是两者连线上的单位矢。
按照磁荷观点,仿照电场强度的定义规定磁场强度H是这样一个矢量:其大小等于单位点磁荷在磁场中某点所受的力,其方向为正磁荷在该点所受磁场力的方向。
表为H=Fm/qm0,式中qm0是试探点磁极的磁荷,Fm为qm0在磁场中所受的磁力。显然,与点电荷的电场强度公式E=1/4πεθq/γ2r相对应,点磁荷的磁场强度公式为H=κqm/γ2r。
从磁荷观点把H称为磁场强度是合理的,它与E相对应。从分子电流观点,磁场是电流(运动电荷)产生的,并给电流(运动电荷)以作用力。从电流元、运动电荷等在磁场中受力的角度反映磁场的性质定义B(B=F最大/I2dl2,B=F最大/qv⊥)。显然,此时B是与电场强度E对应的。B本应叫磁场强度,由于磁场强度一词历史上已被H占用了,所以将B叫磁感应强度。磁荷观点在历史上完全是在与电荷类比中提出的,实验上并没有找到单独存在的磁荷。1931年狄拉克从量子力学观点提出磁单极的存在,当前仍未找到它,但也没有否定它的存在,尚属于研究课题。
分子电流观点和磁荷观点二者微观模型不同,但宏观结果完全一样。不管磁荷是否存在,在讨论永磁问题中采用磁荷观点往往比较简便,至今仍有应用价值。
在顺磁质和抗磁质中式B=μH成立。由式可知B与H成正比且方向一致。在H具有一定对称性的情况下,可用有介质存在时的安培环路定理
6. 永磁同步电机永磁体设计
永磁电动机是一种同步电动机,其转子使用永磁体,定子产生电磁转矩来推动转子的磁场围绕轴心线进行旋转,定子和转子的磁场是同步的。国内电动汽车普遍采用的是永磁同步电机。
永磁同步电机,是因为和交流异步电机相比,它有以下优势:
1、效率高,更加省电。和三相异步电机相比,永磁同步电机不仅仅额定功率点的效率更高,而且其在整个调速范围内的平均效率也更高。永磁同步电机的励磁磁场由永磁体提供,转子不需要励磁电流,电机效率提高,与异步电机相比,任意转速点均节约电能,尤其在转速较低的时候这种优势尤其明显。简单地说,永磁同步电机更加省电,有助于提高电动汽车续驶里程。
2.启动转矩更大,噪音更小,温度升高更低。永磁同步电机一般也采用异步起动方式,由于永磁同步电机正常工作时转子绕组不起作用,在设计永磁电机时,可使转子绕组完全满足高起动转矩的要求,例如使起倍1.8倍上升到2.5倍,甚至更大。
3.体积小,重量轻,有利于车辆轻量化,减少电动汽车能耗。由于使用了高性能的永磁材料提供磁场,使得永磁电机的气隙磁场较感应电机大先增强,永磁电机的体积和重最较感应电机可以大大的缩小。例如11kW的异步电机重最为220kg,而永磁电机仅为92kg,相当于异步电机重量的45.8%。
4.电机结构简单灵活,可靠性强。
制造永磁同步电机所需要的钕铁硼永磁材料是稀土资源,对于稀土资源缺少或稀土工业不发达的国家而言,根本无从做起。我国拥有全球70%的稀土资源,钕铁硼磁性材料的总产量达到全球的80%,欧美车企的电动车若想用永磁同步电机需要考虑进口稀土的问题。所以,特斯拉等国外品牌不得不采用更为落后的交流异步电机,因为他们根本没那能力生产永磁同步电机,这也可以侧面反映出,我国电动汽车技术已在某些领域走在了世界前列,实现“弯道超车”并不是不可能。
7. 永磁同步电机永磁体作用
汽车电梯曳引机采用节能环保、运行稳定、低噪音、占用面积小的永磁同步曳引机:
1、结构简单,不需要减速箱,工艺更加简单,同时减小了体积和重量,提高了有效空间的利用率。
2、振动小噪声低,特别是在低速运行区域,优势更加明显,运行稳定,调速精度高。传统的有齿轮曳引电梯的噪声大部分来自于齿轮箱产生的机械振动和高速旋转的电动机本身的振动和噪声。无齿轮曳引机不用减速箱,电机额定转速很低,因而电机本身的振动和噪声很小,从而整个电梯系统的噪声大大降低。
3、由于实现了无齿轮调速,没有二次减速过程,省去了齿轮箱的损耗,提高了效率。同时采用永磁体励磁后,不需要励磁电流,没有励磁损耗,也可使效率提高。
4、功率因数高。功率因数可高达0.9以上。
5、安全、可靠、舒适度好。采用永磁同步电机驱动,可以有效阻止电梯溜车的现象。同时电动机在低频、低压、低速时也可提供足够的转矩,避免电梯在启动缓速过程抖动,改善电梯起制动过程的舒适感。
6、可布置出各种曳引方式的无机房电梯,即使在有机房和小机房布置时也显示出较高的自由度和灵活度。


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