高效直流永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)
永磁同步電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子和端蓋等部件構(gòu)成,定子由疊片疊壓而成以減少電動機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的鐵耗,其中裝有三相交流繞組,稱作電樞。轉(zhuǎn)子可以制成實(shí)心的形式,也可以由疊片壓制而成,其上裝有永磁體材料。根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子上永磁材料所處位置的不同,永磁同步電機(jī)可以分為突出式與內(nèi)置式兩種結(jié)構(gòu)形式,圖1給出相應(yīng)的示意圖。突出式轉(zhuǎn)子的磁路結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,但由于其表面無法安裝啟動繞組,不能實(shí)現(xiàn)異步起動。
內(nèi)置式轉(zhuǎn)子的磁路結(jié)構(gòu)主要有徑向式、切向式和混合式3種,它們之間的區(qū)別主要在于永磁體磁化方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向關(guān)系的不同。圖2給出3種不同形式的內(nèi)置式轉(zhuǎn)子的磁路結(jié)構(gòu)。由于永磁體置于轉(zhuǎn)子內(nèi)部,轉(zhuǎn)子表面便可制成極靴,極靴內(nèi)置入銅條或鑄鋁等便可起到啟動和阻尼的作用,穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能都較好。又由于內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路不對稱,這樣就會在運(yùn)行中產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩,有助于提高電機(jī)本身的功率密度和過載能力,而且這樣的結(jié)構(gòu)更易于實(shí)現(xiàn)弱磁擴(kuò)速
高效直流永磁電機(jī)優(yōu)點(diǎn)
永磁同步電本身的功率效率高以及功率因數(shù)高;
永磁同步電發(fā)熱小,因此電機(jī)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、噪聲小;
系統(tǒng)采用全封閉結(jié)構(gòu),無傳動齒輪磨損、無傳動齒輪噪聲,免潤滑油、免維護(hù);
永磁同步電允許的過載電流大,可靠性顯著提高;
整個傳動系統(tǒng)重量輕,簧下重量也比傳統(tǒng)的輪軸傳動的輕,單位重量的功率大;
由于沒有齒輪箱,可對轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)隨意設(shè)計(jì):如柔式轉(zhuǎn)向架、單軸轉(zhuǎn)向架,使列車動力性能大大提高。
由于采用了永磁材料磁極,特別是采用了稀土金屬永磁體(如釹鐵硼等),其磁能積高,可得到較高的氣隙磁通密度,因此在容量相同時(shí),電機(jī)的體積小、重量輕。
轉(zhuǎn)子沒有銅損和鐵損,也沒有集電環(huán)和電刷的摩擦損耗,運(yùn)行效率高。
轉(zhuǎn)動慣量小,允許的脈沖轉(zhuǎn)矩大,可獲得較高的加速度,動態(tài)性能好,結(jié)構(gòu)緊湊,運(yùn)行可靠。