永磁同步电动机农业应用(永磁同步电机的应用

1. 永磁同步电机的应用

永磁同步直驱电机的优点:

1.效率高：

在转子上嵌入永磁材料后，在正常工作时转子与定子磁场同步运行，转子绕组无感生电流，不存在转子电阻和磁滞损耗，提高了电机效率。

2.功率因数高：

永磁同步电机转子中无感应电流励磁，定子绕组呈现阻性负载，电机的功率因数近于 1，减小了定子电流，提高了电机的效率。

同时功率因数的提高，提高了电网品质因数，减小了输变电线路的损耗，输变电容量也可降低，节省了电网投资。

3.起动转矩大：

在需要大起动转矩的设备中，可以用较小容量的永磁电机替代较大容量的Y系列电机。

如果37kw永磁同步电机代替45kW～55kW的Y系列电机，较好地解决了“大马拉小车”的现象，节省了设备投入费用，提高了系统的运行效能。

4.力能指标好 ：

Y系列电机在60％的负荷下工作时，效率下降15％，功率因数下降30％，力能指标下降40％；

而永磁同步电机的效率和功率因数下降甚微，当电机只有20％负荷时，其力能指标仍为满负荷的80％以上。

5.温升低：

转子绕组中不存在电阻损耗，定子绕组中几乎不存在无功电流，因而电机温升低。

6 .体积小，重量轻 ，耗材少：

同容量的永磁同步电机体积、重量、所用材料可以减小30％左右。

7.可大气隙化，便于构成新型磁路。

8 .电枢反应小 ，抗过载能力强。

永磁同步直驱电机的缺点:

1.不可逆退磁问题:

如果设计或使用不当，永磁同步电机在过高或过低温度时，在冲击电流产生的电枢反应作用下，或在剧烈的机械振动时有可能产生不可逆退磁，或叫失磁，使电机性能下降，甚至无法使用。

因此，既要研究开发适用于电机制造厂使用的检查永磁材料热稳定性的方法和装置，又要分析各种不同结构型式的抗去磁能力，以便设计和制造时，采用相应措施保证永磁同步电机不失磁。

2.成本问题:

铁氧体永磁同步电机由于结构工艺简单、质量减轻，总成本一般比电励磁电机低 ，因而得到了广泛应用。

由于稀土永磁目前的价格还比较贵，稀土永磁电机的成本一般比电励磁电机高，这需要用它的高性能和运行费用的节省来补偿。

在设计时既需要根据具体使用场合和要求进行性能、价格的比较后取舍，又要进行结构工艺的创新和设计优化，以降低成本。

3 .控制问题:

永磁同步电机不需外界能量 即可维持其磁场，但这也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。

但是随着MOSFET、IGBT等电力电子器件和控制技术的发展，大多数永磁同步电机在应用中，可以不进行磁场控制而只进行电枢控制。

设计时需把永磁材料、电力电子器件和微机控制三项新技术结合起来，使永磁同步电机在崭新的工况下运行。

2. 永磁同步电机作用

永磁同步电机的原理如下在电动机的定子绕组中通入三相电流，在通入电流后就会在电动机的定子绕组中形成旋转磁场，由于在转子上安装了永磁体，永磁体的磁极是固定的，根据磁极的同性相吸异性相斥的原理，在定子中产生的旋转磁场会带动转子进行旋转，最终达到转子的旋转速度与定子中产生的旋转磁极的转速相等，所以可以把永磁同步电机的起动过程看成是由异步启动阶段和牵入同步阶段组成的。

在异步启动的研究阶段中，电动机的转速是从零开始逐渐增大的，造成上诉的主要原因是其在异步转矩、永磁发电制动转矩、矩起的磁阻转矩和单轴转由转子磁路不对称而引等一系列的因素共同作用下而引起的，所以在这个过程中转速是振荡着上升的。

在起动过程中，质的转矩，只有异步转矩是驱动性电动机就是以这转矩来得以加速的，其他的转矩大部分以制动性质为主。

在电动机的速度由零增加到接近定子的磁场旋转转速时，在永磁体脉振转矩的影响下永磁同步电机的转速有可能会超过同步转速，而出现转速的超调现象。但经过一段时间的转速振荡后，最终在同步转矩的作用下而被牵入同步。

3. 永磁同步电机的应用场合

交流异步电动机在各行各业应用极为广泛，使用也比较方便，只要通上交流电就能运转。永磁同步电机较之异步电动机效率更高，更节能，它需要和变频器配合使用。

4. 永磁同步电机的作用

永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度。

5. 永磁同步电机的应用领域

永磁同步电动机以 永磁体提供励磁（励磁：电机工作所依靠的磁场），无电刷，不需要励磁电流，提高电机的效率和功率密度！

永磁同步电动机一般由：定子，转子，端盖等部件组成。

定子绕组，围绕着 定子铁芯进行环绕，通过控制定子绕组的输入电流的频率，可以控制磁场旋转频率，进而控制转速。

永磁同步电机工作方式分为两种：一种是 通过 变频调速器控制电机达到同步，一种是通过异步起动方式来达到同步。

永磁同步电动机不能直接通三相交流的起动，因转子惯量大，磁场旋转太快，静止的转子根本无法跟随磁场启动旋转。

永磁同步电动机的电源采用变频调速器提供，启动时变频器输出频率从0开始连续上升到工作频率，电机转速则跟随变频器输出频率同步上升，改变变频器输出频率即可改变电机转速，是一种很好的变频调速电动机。

永磁同步电动机的启动和运行是由定子绕组、转子鼠笼绕组和永磁体这三者产生的磁场的相互作用而形成。

在不需要调速的场合直接用三相交流电供电的方法是在永磁转子上加装笼型绕组。

静止时，给定子绕组通入三相交流电，产生定子旋转磁场；定子旋转磁场 相当于 转子旋转，在笼型绕组内产生感应电流，形成转子旋转磁场。这两个磁场相互作用，产生转矩，使转子由静止开始转动

在刚开始转动的时候，转子旋转磁场的转速与定子旋转磁场的转速不等，这样会产生交变转矩。

当转子旋转磁场几乎与定子旋转磁场同步时，转子绕组不产生感应电流，转子上只有永磁体产生磁场，产生驱动转矩！

所以，转子绕组来实现一个启动，启动完成后，转子绕组不再起作用，由永磁体和定子绕组的磁场相互作用，产生力矩。

6. 永磁同步电机应用在哪些车

路特斯ELETRE搭载前后永磁同步双电机，提供低/高功率两种动力版本，运动版电机最大功率450kW、峰值扭矩710N·m，零百加速时间4.5s，最高时速258km/h，CLTC工况最大续航里程650km。

7. 永磁同步电机的应用背景

永磁同步电机是真流电机，定子线圈通直流电产生磁巧，转子通电受力转动。

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