文档介绍：《电工电子学》
课外拓展阅读报告
《永磁同步电动机》
姓名:张宇飞
指导教师:冯芳碧
学号:20114131
专业班级:核能02班
2013年5月
永磁同步电动机
摘要:电动机是转换能量的一种机械,不仅是工业,农业和交通运输业的重要设备,在国防,文教和医疗及日常生活中而应用也越来越广泛。随着社会发展和人们生活水平的不断提高,家电需求量迅速增加,一个家庭中拥有的电动机数量多少已代表一个的高低,永磁同步电动机的使用,不仅使我们生活更加舒适,同时节约了能源。
1 永磁同步电动机原理及特点:
通过电工学我们知道,电机是以磁场为媒介来进行电能、机械能之间相互转化的电磁装置,可以运用两种方法建立起转换所需的气隙磁场,其一是在电机的绕组内接通电流来产生磁场,这类电励磁电机既需要专用的绕组和相应装置,又需要不断地为其提供能量维持电流的流动,其二是通过永磁体产生磁场。永磁体电动机是第二种电能与机械能转化的电机,其运用永磁体来替代电线圈励磁的电机。永磁电动机其中的转子为永磁体,因此其发展始终和永磁材料有着密切关系。在二十世纪六十年代到八十年代,随着拥有高深磁密度、高矫顽力、高磁能积的永磁体相继问世,使永磁电机的发展步入一个全新的发展时期。我国作为探明稀土储量占到全球总量的百分之八十五的稀土资源大国,在研究永磁材料这方面有着的巨大优势,同时也为我国的永磁电机研究跟发展奠定了坚实基础。因永磁体自身的固有属性,其在经过磁化后就无需再输入能量便能在永磁体的周围建立起永久磁场。这种方法既简单又节能,具有损耗低、体积小、效率高等优势。在永磁同步电动机中,以三相正弦电压方式(120°相移)施加于定子绕组上,这样在转子周围建立一个旋转磁场。转子与旋转定子场对齐,故此,当转子与定子磁通分隔90°时转距便是最大,当磁通对齐时转距便是零。最后,转子速度等于定子频率,因为这些缘故,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。多相永磁同步电动机是属于涡流启动、同步运转,其转子实现了
稀土的永磁化因此不存在滑差、电励磁,且转子不需要无功励磁电流。使其功率因数提高、定子电流大幅下降、铜耗量减少、无功功率降低,其效率显著提高。因永磁电动机级弧系数比异步电动机的要高,所以当定子结构跟电压一定的时候,永磁同步电机的平均磁感应的强度要比异步电动机的低,使铁损耗小。因得出永磁电动机的不变损耗要小,可变损耗比异步电动机的要低,这样的效率特性在20%~120%的额定负载范围内呈现出高效率和稳定。节能的效果非常明显。永磁同步电动机的最大特点无磁力割线、无绕组等其在设计、结构、制造理论上与传统的电动机存在着本质区别。永磁同步机与以前传统的异步电动机相比主要有以下特点:
永磁同步电机的结构较为简单、体积小、重量轻,如10KW的永磁同步电机重92KG,异步电动机重约220KG,%。其应用范围十分广泛。
永磁同步电机惯性低、转矩是一定的、并且响应速度快,转子不会出现发热跟损耗的情况,对能源的利用率也高。
因永磁同步电动机中转子是永磁体,不需要进行励磁,这样就减少了定子电阻和电流损耗,电动机的效率也就更高了。
随着科技的发展,在永磁同步电动机中大量使用最新型的永磁材料钕铁硼磁体,这样可