永磁同步電機(jī)的種類繁多復(fù)雜,按照定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的波形方式不同,可以分為正弦波永磁同步電機(jī)和梯形波永磁同步電機(jī)。正弦波永磁同步電機(jī)定子是由三相繞組以及鐵芯構(gòu)成,電樞繞組常以Y型連接及采用短距分布繞組;以氣隙場(chǎng)設(shè)計(jì)的為正弦波,可以產(chǎn)生正弦波反電動(dòng)勢(shì);轉(zhuǎn)子采用的是永磁體代替電勵(lì)磁,根據(jù)永磁體在轉(zhuǎn)子上所安裝的不同位置,正弦波永磁同步電機(jī)又可以分為三類:凸裝式、嵌入式和內(nèi)埋式。
本文圖中所采用的電機(jī)為凸裝式正弦波永磁同步電機(jī),結(jié)構(gòu)如圖l所示,定子繞組一般要制成多相,轉(zhuǎn)子是由永久磁鋼按一定的對(duì)數(shù)來(lái)組成的,若本系統(tǒng)的電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極對(duì)數(shù)為兩對(duì)時(shí),則電機(jī)轉(zhuǎn)速為n=60f/p,f為電流頻率,P為極對(duì)數(shù)。
目前,三相同步電機(jī)目前主要是有兩種控制方式,一種是他控式(又稱為頻率開環(huán)控制);另一種是自控式(又稱為頻率閉環(huán)控制)他控式方式主要是通過(guò)獨(dú)立控N#l-部電源頻率的方式來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不需要知道轉(zhuǎn)子的位置信息,經(jīng)常采用恒壓頻比的開環(huán)控制方案。
自控式永磁同步電機(jī)也是通過(guò)改變外部電源的頻率來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速,與他控式不同,外部電源頻率的改變是和轉(zhuǎn)子的位置信息是有關(guān)聯(lián)的,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速越高,定子通電頻率就越高,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是通過(guò)改變定子繞組外加電壓(或電流)頻率的大小來(lái)調(diào)節(jié)的。由于自控式同步電機(jī)不存在他控式同步電機(jī)的失步和振蕩問(wèn)題,并且永磁同步電機(jī)永磁體做轉(zhuǎn)子也不存在電刷和換向器,降低了轉(zhuǎn)子的體積和質(zhì)量,提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和調(diào)速范圍,且具有直流電動(dòng)機(jī)的性能,所以本文采用了自控式交流永磁同步電機(jī)。當(dāng)把三相對(duì)稱電源加到三相對(duì)稱繞組上后,自然會(huì)產(chǎn)生同步速的旋轉(zhuǎn)的定子磁場(chǎng),同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是與外部電源頻率保持嚴(yán)格的同步,且與負(fù)載大小沒(méi)關(guān)系。
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