知識(shí)點(diǎn)30交流永磁電機(jī)講解

第1章

混合動(dòng)力汽車構(gòu)造與工作原理交流永磁電機(jī)六1.交流永磁電機(jī)的種類及特點(diǎn)(1)種類交流永磁電機(jī)主要包括永磁同步電機(jī)(PermanentMagentSynchronousMotor,PMSM)和無(wú)刷直流電機(jī)(BrushlessDCMotor,BLDCM)兩大類。兩者最主要的區(qū)別在于永磁體勵(lì)磁磁場(chǎng)在定子繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)波形:永磁同步電機(jī)感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)波形是正弦波,無(wú)刷直流電機(jī)則為梯形波。(2)特點(diǎn)1)永磁同步電機(jī)。效率高、體積小、質(zhì)量輕、控制精度高、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小等,但是控制器較復(fù)雜,因此造成其成本偏高。2)無(wú)刷直流電機(jī)。無(wú)刷直流電機(jī)外特性曲線類似于永磁直流電機(jī),特性較硬(所謂硬是指特性曲線的斜率很小,電機(jī)轉(zhuǎn)速不易受外界條件影響),但是由于沒(méi)有電刷和換向器,所以可以在高速下運(yùn)行,因此體積和質(zhì)量可以減小,同時(shí)提高了可靠性,而且無(wú)刷直流電機(jī)的控制相對(duì)簡(jiǎn)單。2.永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)永磁同步電機(jī)是用永磁體取代繞線式同步電機(jī)轉(zhuǎn)子中的勵(lì)磁繞組,從而省去了勵(lì)磁線圈、集電環(huán)和電刷。永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子分為凸裝式、嵌入式和內(nèi)埋式三種基本結(jié)構(gòu),前兩種形式又稱為外裝結(jié)構(gòu)。圖1-33凸裝式轉(zhuǎn)子永磁體的分類a)圓套筒形b)瓦片形c)扇形3.永磁無(wú)刷直流電機(jī)(1)永磁無(wú)刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖1-34永磁無(wú)刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)(2)永磁無(wú)刷直流電機(jī)的性能永磁無(wú)刷直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是效率高(比交流電機(jī)高6%)、高速操作性能好、無(wú)電刷、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固、免維護(hù)或少維護(hù)、尺寸小、質(zhì)量小。輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的比值大于相類似的三相感應(yīng)電機(jī)。永磁電機(jī)在材料的電磁性能、磁極數(shù)量、磁場(chǎng)衰退等多方面的性能都優(yōu)于其他種類的電機(jī)。4.永磁磁阻同步電機(jī)(1)永磁磁阻同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)永磁磁阻同步電機(jī)是將永久磁鐵取代他勵(lì)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組,電機(jī)的定子與普通同步電機(jī)兩層六極永磁磁阻同步電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子一樣,如圖1-35所示。圖1-35兩層六極永磁磁阻同步電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子(2)永磁磁阻同步電機(jī)的控制系統(tǒng)

永磁磁阻同步電機(jī)采用帶有矢量變換電路的逆變器系統(tǒng)來(lái)控制。

永磁磁阻同步電機(jī)的控制系統(tǒng)由直流電源、電容器、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、永磁同步電機(jī)(PMSM)、電機(jī)轉(zhuǎn)軸位置檢測(cè)器(PS)、速