永磁同步电机ppt课件.pptx

《永磁同步电机ppt课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《永磁同步电机ppt课件.pptx（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、目录1. 定义2. 分类3. 结构4.永磁同步电机的工作原理5.永磁同步电机的优缺点6.永磁同步电机的应用1定义 对于转子直流励磁的同步电动机，若采用永磁体取代其转子直流绕组则相应的同步电动机就成为永磁同步电动机。2分类（1）按工作主磁场方向分：径向磁场式、轴向磁场式（2）按电枢绕组位置分：内转子式（常规式）、外转子式（3）按转子上有无起动绕组分：无起动绕组的电动机、有起动绕组的电动机（4）按供电电流的波形分：梯形波永磁同步电动机（BLDC）、正弦波永磁同步电动机（PMSM）3结构4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。 作为发电机运行是同步电机最主要的运行

2、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。 永磁同步电机的工作原理与同步电机的工作原理是相同的。和感应电机一样是一种常用的交流电机。特点是：稳态运行时，转子的转速和电网频率之间有不变的关系n=ns=60f/p，ns成为同步转速。若电网的频率不变，则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。永磁同步电机的工作原理如下： 永磁同步电机主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。 永磁同步电机的载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的

3、载体。 永磁同步电机的切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。 永磁同步电机交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三 相 对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。 永磁同步电机的交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。5永磁同步电机的优缺点直流电动机直流电动机感应电动机感应电动机永磁同步式电永磁同步式电动机动机开关磁阻电动开关磁阻电动机机 优点直流电动及驱动被

4、广泛用于要求转速可调、调速性能好，以及频繁启动、制动和反转的应用场合。技术成熟，控制简单。重量轻、体积小、低成本、高效率质量结构大大减小，功率密度提高，效率高发热集中便于散热，可靠性较高时间常数小，动态性能好电机利用系数较大，制造工序少、成本低、工作可靠、维修量小，可靠性高，动态响应好，控制灵活。 缺点串励直流电动机不允许在全电源电压下空载运行且难以再生制动。绕线转子感应：成本高、需要维护、耐久性不足；控制复杂。制造工艺发杂，成本较高。低速运行性能不好，噪声与震动比一般电动机大，出线头较多。6永磁同步电机的应用（1）在电梯领域应用 相比于传统有齿轮驱动的电梯系统，采用永磁同 步电机直接无齿轮驱

5、动的电梯系统在节能、环保方面 有着突出的优点。用在电梯曳引驱动系统中的永磁同 步电动机一般采用多极结构，以便具有低速大转矩的 性能。采用多极结构对于异步电动机会降低其功率因 数和效率，而不论极数多少，永磁同步电动机都能获 得很高的功率因数和效率。功率因数可接近1，在低 极数时可使电机效率提高15左右，在高极数时就更 为突出了。所以与传统交流有齿轮曳引技术相比，永 磁同步无齿轮曳引技术通常可节约能源达40。（2）在船舶电力推进领域应用 近年来，随着电力电子技术的发展，出现了综合电力推进系统。其主要特点是：效率高、节省燃料，可以降低油耗30 以上，动力容量减小；设备体积小， 设备间连接是电缆连接的

6、，布局灵活，设备分散；船 舱噪声小，宽频带噪声可以降低15-20dB；船舶操作性、灵活性明显提高。其系统主要分为供电系统、推进系统、配电系统和能量管理系统。 由于永磁同步电机效率高，轻量化和高性能等特 点，因此得到了船舶综合电力推进系统供应商青睐，比如船舶电力推进系统三大供应商之一的西门子就开 发出了以永磁同步电机为SPP推进系统。（3）在汽车混合动力汽车领域的应用 在各种电动车驱动电机中， 永磁同步电动机是发展方向之一。电动车用永磁同步电机研究开发主要集中在日本、美国和欧洲等这些发达国家。 丰田Prius装配VVTi发动机和永磁同步交流电动机、镍氢电池组成的混合动力系统，在不同的行驶状态下使用不同的动力组合，节能显著。本田公司2001年推出的燃料电池试验车FCXV4的驱动电机最高功率为60kW，最大转矩为272Nm。 与传统的直流驱动系统相比，法国采用的三相永磁同步电机主要有以下三方面提高： (1)功率密度比和转矩密度比高； (2)效率更高； (3)可靠性提高，维修方便。 德国第三代奥迪混合电动车驱动电机采用了永磁同步电机，其最高转速为12 500rmin，最大输出功率32kW。 美国SatCon公司James HGoldie和Kevin ELeRow RE等人研制的永磁同步电机采用定子双套绕组技术，既扩大了电机的转速范围，又有效利用了逆变器的电压，绕组电流低，电机效率高。