永磁同步电机对照表(永磁同步电机入门指南)
永磁同步电机对照表(永磁同步电机入门指南)永磁同步电机的应用缺点类型永磁同步电机控制优点
目录什么是永磁同步电机?
结构
工作原理
特征
类型
永磁同步电机控制
优点
缺点
永磁同步电机的应用
永磁同步电机(PMSM)是一种由永磁体提供磁场激励的交流同步电机。永磁同步电机是非常高效,无刷,非常快,安全,并给予一个高动力学性能。永磁同步电机由于其自身的优点,在许多领域都有广泛的应用。
什么是永磁同步电机?永磁同步电机(PMSM)是一种无刷电机,具有很高的可靠性和效率。由于其永磁转子,也具有高转矩,机架尺寸小。而不是使用绕组转子,永磁体安装生成一个旋转磁场。由于没有直流电源的供应,这些类型的电机非常简单,成本更低。永磁同步电机是一种交流同步电机,其励磁由永磁体提供,具有正弦波形。永磁体使永磁同步电机在零转速下产生力矩。该电机提供高效率的操作,并需要一个数字控制的逆变器。
为什么同步电机不能自启动?
结构永磁同步电机,像任何旋转电机一样,包含一个转子和一个定子。永磁同步电机的结构与基本同步电机相似,但唯一不同的是转子。在这种类型的电机中,永磁体安装在转子上,转子没有任何磁场绕组。
永磁体被用来产生磁场。电机用永磁体具有较高的磁导率,由钐钴和介质铁、硼组成。最广泛使用的永磁体是钕硼铁,因为它的有效成本和容易获得。
工作原理永磁同步电机的工作原理与同步电机相似。其工作原理是基于定子的旋转磁场和转子的恒定磁场的相互作用。它取决于旋转磁场在同步速度下产生的电动势。
当定子绕组由三相电源供电时,旋转磁场就会在气隙之间产生。当转子磁场极点保持旋转磁场在同步速度和转子连续旋转时,这就产生转矩。由于这些电机不是自起动的,因此需要提供一个变频电源。
- 没有火花,在爆炸环境中更安全
- 干净、快捷、高效
- 比ACIM更紧凑、更高效、更轻
- 专为高性能伺服应用
- 运行与/不需要位置编码器
- 可听见噪音和电磁干扰低
- 平稳的低速和高速性能
- 与磁场定向控制(FOC)耦合时,产生最佳力矩
根据磁铁与转子的连接方式和转子的设计,永磁同步电机可分为两种类型:
- 表面永磁同步电机(SPMSM)
- 内部永磁同步电机。
SPMSM安装所有磁铁片在表面上,而IPMSM放置磁铁在转子内。
此外,根据定子设计,永磁同步电机可以:
- 分布式绕组
- 集中绕组
由于永磁同步电机必须采用正弦波驱动,使得控制的复杂性增加。永磁同步电机需要一个控制系统,例如,一个变频驱动或伺服驱动。有大量的控制技术实现了控制系统。最优控制方法的选择主要取决于摆在电驱动前面的任务。为了解决简单的任务,通常采用梯形控制与霍尔传感器。为了解决电力驱动需要最大性能的问题,通常选择磁场定向控制。
优点- 永磁同步电机的优点包括:
- 高速和低速运行的动力学性能
- 高功率密度
- 转子惯性小,易于控制
- 电机换向时无转矩脉动
- 高而平滑的力矩
- 在高速下效率高
- 耐磨损
- 有不同包装的小尺寸
- 易于维护和安装
- 能够在低速时保持全力矩
- 高可靠性
- 有效散热
- 噪音小
永磁同步电机的缺点是
- 高初始成本
- 非常昂贵
- 难以启动,因为它不是一个自启动电机
- 空调
- 冰箱
- 空调压缩机
- 直驱洗衣机
- 汽车电动助力转向
- 机床
- 控制牵引
- 数据存储单元
- 伺服驱动器
- 电动汽车动力传动系统
- 工业应用,如机器人,航空航天等等。
当然,这只是关于永磁同步电机的一个简要概述。