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现阶段的永磁同步电动机技术


发布时间:

2023-05-17 17:05

现阶段的永磁同步电动机技术

1. 永磁同步电机设计技术

 与普通电励磁电机相比,永磁同步电动机由于没有电励磁绕组、集电环和励磁柜,不仅稳定性、可靠性大大提高,而且效率也有很大改善。其中,内置式永磁电机具有效率高、功率因数大、单位功率密度大、弱磁扩速能力强和动态响应速度快等优点,成为驱动电机的理想选择。永磁体提供永磁电机的全部励磁磁场,齿槽转矩会加大电机运行时的震动和噪声。过大的齿槽转矩会使电机速度控制系统的低速性能及位置控制系统的高精度定位受到影响,所以在电机设计时,应尽量通过电机优化来减小齿槽转矩。经研究,减小齿槽转矩的一般方法有改变极弧系数,减小定子的槽口宽度,斜槽、极槽配合,改变磁极位置、尺寸和形状等。但应该注意,在减小齿槽转矩时,可能会对电机的其他性能造成影响,比如电磁转矩可能会随之变小。所以在设计时,要尽量平衡好各种因素,使电机性能达到最好。

2. 永磁同步电机仿真技术

 永磁电机中永磁体的存在给设计人员计算参数带来了难度,比如空载漏磁系数的设计、极弧系数的设计。一般利用有限元分析软件计算优化永磁电机各项参数。有限元软件能使电机参数计算很精确,且利用它分析电机参数对性能的影响是非常可信的。有限元计算方法使我们计算及分析电机电磁场更方便、更快速、更准确。这是一种数值的方法,是在差分法的基础上发展而来的,现已被广泛运用于科学和工程领域。用数学方法把一些连续的求解域离散成一组组单元,再在每个单元内分片插值。这样就形成了一个线性插值函数,即近似函数利用有限元进行仿真分析,它可以让我们直观地观察电机内部磁场磁力线走向和磁通密度的分布。

 

 

3. 永磁同步电机控制技术

提高电机驱动系统性能对工业控制领域的发展同样具有重要意义,它使系统处于最佳的性能驱动,其基本特点体现在速度较小方面,尤其是在快速启动、静止加速等情况下,能够输出较大转矩;而在高速行驶时,可以实现大范围内的恒功率调速控制。