永磁同步电动机原理

2012-07-16 16:24:51来源: 互联网

永磁同步电动机的组成部分:定子、永久磁钢转子、位置传感器、电子换向开关等。

  永磁同步电动机具有结构简单,体积小、重量轻、损耗小、效率高、功率因数高等优点,主要用于要求响应快速、调速范围宽、定位准确的高性能伺服传动系统中。

  在永磁同步电动机中,以三相正弦电压方式(120°相移)施加於定子绕组上,这样在转子周围建立一个旋转磁场。转子找寻与这旋转定子场对齐,故此,当转子与定子磁通分隔90°时造出的转距便是最大,又当磁通对齐时转距是零。最後,转子速度等於定子频率,因为这缘故,这类电动机被称为同步,电动机的转速可由调节三相电源的频率来控制。

  永磁同步电动机在某些方面较无电刷直流电动机优胜,包括转距纹波小、可闻噪声低,以及更能够在低速工作。而另一方面,电动机结构大多复杂,需要精密的控制算法。电动机一般备有一个正交编码器(quadratur encoder)检测转子位置和转速回馈;有时还要用霍尔传感器检知起始位置。

  在无电刷直流电动机中,定子各相被馈以一序列的梯形电压,这样混合一起便造出一个有矩形空间分布的旋转磁场,在图1所示的简化双极模型中有助於了解这类电动机的基本原理。

  馈电线圈U和W建立磁场,指向如图中的N’和S’,因此转子以其N-S方向即经过一个力矩,并开始旋转;须注意,起初两磁场是90°移动,经过30°旋转後,定子被换向,以至新的形式下产生的定子场是与转子场移位120°,正如解释,转子势必跟随定子场,以至移位再减少至60°,在此时执行新的换向,并且该形势继续重复下去,於是获得360°旋转。

  将给线圈的电源换向的正确时间由三个放置在电动机内里的霍尔传传感器来决定,因此,只要令磁场常操作於60°与120°之间移位及以90°为中界,六种不同形式便可造出最大效率,须记著最大转矩是於定子场与转子场是90°移位时得到的,显而易见,由无电刷直流电动机产生的转矩,特徵是有明显的波动。

关键字:永磁  同步电动机

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0716/article_16466.html
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