一、定子永磁同步电机的工作原理?
有发电机就有电动机,电机有转子就有定子,当然有转子永磁同步电机也有定子永磁同步电机。
要谈定子永磁同步电机的问题,不得不先提到转子永磁同步电机。此二者在结构上的主要区别在于永磁体是装在定子侧还是装在转子侧。
我们知道,在传统的转子永磁型电机中,永磁体是位于电机转子侧的,电机行业也根据永磁体位置的不同,可以把它分为4 种基本结构:1)表面贴装式;2)内嵌式;3)径向内嵌式;4)切向内嵌式。 众所周知,相对于传统的直流电机和异步电机,转子永磁型电机具有更高的功率密度和效率。
但是,转子永磁型电机通常需要对转子采取特别加固措施以克服高速运转时的离心力,如安装由非金属纤维材料或不锈钢制成的套筒等,这样做的后果就是,不仅导致其结构更加复杂, 制造成本变高, 而且增大了其等效气隙,降低了电机的性能。
同时,永磁体安放在转子上,会使得散热变得困难,从而引起的电机温升可能会导致永磁体发生不可逆退磁,限制了电机出力,使电机功率密度降低等。
为了克服上述转子永磁型电机的缺点,近年出现了将永磁体安置于定子侧的定子永磁型无刷电机。而定子永磁同步电机比较流行的有以下三种类型,上面 @天狼星 的回答里已经有了相关介绍,我就不再赘述了。
第一种双凸极永磁电机(Doubly-Salient Permanent Magnet Motor, DSPM)
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在 DSPM电机中,切向充磁的永磁体内嵌在电机定子轭部。如果从每相电枢空载感应电势波形和电枢电流波形划分(矩形波),该电机应属于无刷直流(brushless DC,BLDC)电机的范畴。但我们可以通过对电机定转子进行特殊设计来得到正弦感应电势,比如说采用斜槽转子的方式。下面我们具体分析一下这种电机的运行原理。
1.转矩产生机理
传统的直流电机、感应电机以及同步电机,都属于双边磁场电机,即励磁磁场在一边(定子或转子),电枢磁场在另一边(转子或定子), 定转子之间的相对运动使电枢绕组中的磁链发生交变,从而感应出电势,当绕组中通入电流后,电流与电势相互作用实现机电能量转换。
而定子永磁型电机的励磁源和电枢绕组都位于定子,它依靠定子直流励磁源与转子凸极的调制作用,使定子绕组中的磁链发生交变,从而产生感应电势与电磁转矩,实现机电能量转换。
2. 它的永磁体和电枢绕组均位于定子,与转子永磁型电机相比,可方便地对永磁体进行直接冷却,从而控制其温升;电枢绕组多为集中式绕组,端部短,用铜少,电枢绕组的电阻小,铜耗低。
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当然这种电机结构也并不是十分完美,仍然存在以下几个问题:
1.定子外漏磁
2. 端部漏磁。
DSPM 电机和 FSPM 电机的永磁体从定子内径处贯穿至外径处,并直接与机壳相接,因此三维端
部效应较为显著。
3.直流偏置磁场及其对铁耗的影响。
由于永磁体位于电机定子,导致定子铁心中存在直流偏置磁场 .
参考文献:
[1] Chau K T , Chan C C , Liu C . Overview of permanent-magnet brushless drives for electric and hybrid electric vehicles[J]. IEEE Trans. on Industrial Electronics,
2008,55(6):2246-2257.
[2] Zhu Z Q,Howe D.Electrical machines and drives for electric,hybrid and fuel cell vehicles[J].Proceeding of IEEE,2007,95(4):746-765.
[3] 程明. 双凸极变速永磁电机的运行原理及其静态特性的线性分析[J].科技通报,1997,13(1):16-21
二、永磁同步电机的工作原理?
其主要有两部分组成,用来产生转子磁通的永久磁铁和至于转子铁心槽中的鼠笼绕组,其工作原理和同步电机是相似的,只是转子磁通是永久磁铁产生的。
当同步电机定子绕组接通三相或两相交流电时,定子绕组产生旋转磁场(NS),以同步角速度N逆时针方向旋转,根据异性磁铁像吸引的原理,定子磁铁的N(S)吸住转子磁铁的S(N)以同步角速度在空间旋转,也就是定子和转子同步旋转,维持转子旋转的电磁转矩是由定子旋转磁场和转子永久磁铁磁场的相互作用产生的。
三、高压同步电机工作原理?
通电导线在磁场中受力而转动原理。
四、摇头同步电机工作原理?
同步电动机工作时,定子的三相绕组中通入三相对称电流,转子的励磁绕组通入直流电流。在定子三相对称绕组中通入三相交变电流时,将在气隙中产生旋转磁场。在转子励磁绕组中通入直流电流时,将产生极性恒定的静止磁场。若转子磁场的磁极对数与定子磁场的磁极对数相等,转子磁场因受定子磁场磁拉力作用而随定子旋转磁场同步旋转,即转子以等同于旋转磁场的速度、方向旋转,这就是同步电动机的基本工作原理。
同步电机的主要运行方式有三种,即作为发电机、电动机和补偿机运行。
1.作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式。
2.作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节,在不要求调速的场合,应用大型同步电动机可以提高运行效率。小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。
3.同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载,靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率,以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。
五、同步电机是什么工作原理?
同步电动机工作时,定子的三相绕组中通入三相对称电流,转子的励磁绕组通入直流电流。
在定子三相对称绕组中通入三相交变电流时,将在气隙中产生旋转磁场。
在转子励磁绕组中通入直流电流时,将产生极性恒定的静止磁场。
若转子磁场的磁极对数与定子磁场的磁极对数相等,转子磁场因受定子磁场磁拉力作用而随定子旋转磁场同步旋转,即转子以等同于旋转磁场的速度、方向旋转,这就是同步电动机的基本工作原理
六、同步电机的交流励磁机工作原理?
答:当同步发电机被原动机(水轮机或汽轮机)拖动旋转后,转子中的励磁绕组加上直流励磁,在定、转子的气隙间产生旋转磁场,定子上的三相对称绕组依次切割交变磁场而感应出三相对称电动势,接上负载输出三相交变电流。这样原动机输入的机械能通过同步发电机转换为交流电能输出。
七、同步电机的工作原理是什么呢?
同步电动机工作时,定子的三相绕组中通入三相对称电流,转子的励磁绕组通入直流电流。在定子三相对称绕组中通入三相交变电流时,将在气隙中产生旋转磁场。在转子励磁绕组中通人直流电流时,将产生极性恒定的静止磁场。若转子磁场的磁极对数与定子磁场的磁极对数相等,转子磁场因受定子磁场磁拉力作用而随定子旋转磁场同步旋转,即转子以等同于旋转磁场的速度、方向旋转,这就是同步电动机的基本工作原理。
同步电动机的运行方式:
作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节,在不要求调速的场合,应用大型同步电动机可以提高运行效率。小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。
同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载,靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率,以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。
同步发电机和其它类型的旋转电机一样,由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。
参考资料
艾特贸易网:
http://www.aitmy.com/news/201312/07/news_59473.html
八、同步电机旋变器工作原理?
旋转变压器的工作原理和普通变压器基本相似,区别在于普通变压器的原边、副边绕组是相对固定的,所以输出电压和输入电压之比是常数,而旋转变压器的原边、副边绕组则随转子的角位移发生相对位置的改变,因而其输出电压的大小随转子角位移而发生变化,输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系,或保持某一比例关系,或在一定转角范围内与转角成线性关系。旋转变压器在同步随动系统及数字随动系统中可用于传递转角或电信号;在解算装置中可作为函数的解算之用,故也称为解算器。
旋转变压器的作用是通过输出电压和转子转动角度之间的关系来体现的,对旋转变压器的要求主要集中于信号变换性能方面,具体包括:感应电势与转角之间的变化关系尽口_能符合正弦规律;函数误差与零位误差小,精度高,零位输出电压(剩余电压)小;工作可靠性高,损耗小,效率较高。
九、无刷同步电机工作原理?
工作原理:利用电磁转换感应定律
十、宝马励磁同步电机工作原理?
它的调速原理是电机的无级调速是靠电磁转差离合器来完成,它有两个旋转部分,圆筒电枢和爪形磁极,两者没有机械的连接,电枢由电动机带动与电动机转子同步旋转,当励磁线圈通入直流电后,工作气隙中产生空间交变的磁场,电枢切割磁场产生感应电势,产生电流,即涡流,由涡流产生的磁场与爪极磁场相互作用,产生转矩,输出轴的旋转方向与拖动电动机相同,输出轴的转速,在某一负载下,取决于通入励磁线圈的励磁电流的大小,电流越大转速越高,反之则低,不通入电流,输出轴便不能输出转矩。