第二章 永磁同步电机的运行原理
电气传动系统这个有机的整体由控制部分、功率部分和电动机这三大要素构成。当然各个部分没有一个部分是多余或者限制,都有着各自的功能,而且各自的功能对于整个系统而言都是不可或缺的。通过提高永磁材料,从而可以被普遍应用的目的。永磁同步电机说到底就是一个转换能量的装置,但是其拥有的品种和种类却不是单一的,而且各个品种和种类所具有的功能和特点也是各有千秋 [12]。本章的任务就是简单的介绍一下永磁同步电机有哪些典型的类别,并对其基本结果做出一定的认识。这么做的目的是为了我们在后面研究定向控制时可以不那么盲目。论文网
2。1 永磁同步电机的种类及其特点
不同种类的永磁同步电机可能对应着不同的反电动势,而我们可以根据这一点将其分类[13]。大体可分为两大类:一种是无刷直流电动机(BLDCM),另一种是正弦波永磁同步电动机(PMSM)。无刷直流电动机在电流波形方面有自己的特点,那就是它的电流波呈现方波形式,而且PMSM在运行特性方面要比其优秀。BLDCM在原理和控制方法上可以说是与直流电动机差不多的。从结构来讲,BLDCM则较为简单,其功率密度也更高,这种种优点使其更有市场竞争力。在一般情况下,无刷直流电动机就可以满足我们的需求,但当遇到要求运行能力比较高时,这时无刷直流电动机就极有可能不能满足其要求,这种情况下我们就只能使用正弦波永磁同步电机了。文献综述
通过研究,我们可以知道作为转子的永磁磁钢,它在电机中的位置是有好几种变化的。正是这一特点,给我们提供了给永磁同步电机分类的一个依据,由此根据这一结构不同点将永磁同步电机分为三类,分别可称为嵌入式、内置式和面贴式,而这三种形式的电机可以分别用一下英文缩写表示:PMSM、IPM和SPM。
既然我们可以根据不同的特点将其分为不同的种类,自然各个种类会具有各个种类自有的特性。比如说从结构方面来讲,SPM在结构方面就显得相对比较的简单,这就使得制造它的过程相对来说会比较的简单,造出来整体电机的体积也会较其他电机小一些。当然这之间还存在一个不可忽视的特点,那就是其气隙是不均匀的。通过以上的介绍,也许不少人自己就可以归纳出这种电机的制造成本应该会比较的低。事实确实是这样的,这种电机的制造成本会较其他电机来讲偏低。但这并不意味着这种电机的性能就比价的垃圾。相反,其具有很多电机不具备的特性,那就是它的转矩特性优良,其惯性也很小。这种种的优点使得我们可以将其归类到隐极式同步电机的领域。当这些优良的特点集中在SPM身上的时候,伺服领域就会向它抛出橄榄枝了。就像之前一直提到的那样,哪有十全十美的东西,所以SPM也是有其不能施展本领的领域的。比如说需要它在一个高速环境下运行时,SPM的那种种特性就会显得捉襟见肘了。
IPM属于凸极式同步电机,其转子位置并不是可以随意设计安置的,因为其位置到底在哪,是和其磁路密度紧密联系在一起的。IPM还有一个和SPM一样的特性,那就是其气隙分布也是不均匀的。还有IPM在结构上也和SPM样秉承简单的原则,但在力矩方面则与SPM稍有不同,IPM的力矩比较的大,其转矩在线性方面表现优良。最后IPM还有一个特点是要交代一下的,那就是其机械特性相较其他电机来叫是比较的弱的。所以IPM和SPM一样不适应于高速环境,但是这其种种特性使其在低速场合是如鱼得水。善加利用IPM的这些特性可以将电机的工作效率提高不少,而且可以让电机拥有更加优良的调速性能。 MATLAB永磁同步电机转子磁场定向控制仿真(4):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_135716.html