永磁同步電機(jī)工作原理及控制策略

隨著現(xiàn)代電機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、永磁材料技術(shù)、交流可調(diào)速技術(shù)及控制技術(shù)等支撐技術(shù)的快速發(fā)展,使得永磁交流伺服技術(shù)有著長足的發(fā)展。

永磁交流伺服系統(tǒng)的性能日漸提高,價(jià)格趨于合理,使得永磁交流伺服系統(tǒng)取代直流伺服系統(tǒng)尤其是在高精度、高性能要求的伺服驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域成了現(xiàn)代電伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展趨勢。

永磁交流伺服系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):

電動(dòng)機(jī)無電刷和換向器,工作可靠,維護(hù)和保養(yǎng)簡單;

定子繞組散熱快;

慣量小,易提高系統(tǒng)的快速性;

慣量小,易損浪費(fèi)電能;

慣量小,易損浪費(fèi)能量;

永磁交流伺服系統(tǒng)的工作原理:

電動(dòng)機(jī)內(nèi)置三相電流,當(dāng)通入三相定子繞組時(shí),電機(jī)便產(chǎn)生一個(gè)交變磁場,這個(gè)磁場與通電導(dǎo)體的中心線相互作用,產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,即產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場。這個(gè)磁場的強(qiáng)弱和方向隨時(shí)間作正弦規(guī)律變化,但在空間上是固定的,所以又稱這個(gè)磁場是交變脈動(dòng)磁場。這個(gè)交變脈動(dòng)磁場可分解為兩個(gè)以相同轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向互為相反的旋轉(zhuǎn)磁場,從而產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場。

這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場的強(qiáng)弱和方向隨時(shí)間作正弦規(guī)律變化,但在空間上是固定的,所以又稱這個(gè)磁場是交變脈動(dòng)磁場。這個(gè)交變脈動(dòng)磁場可分解為兩個(gè)以相同轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向互為相反的旋轉(zhuǎn)磁場,從而產(chǎn)生兩個(gè)大小相等、方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場。當(dāng)向交流旋轉(zhuǎn)時(shí),這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生兩個(gè)大小相等、方向相反的轉(zhuǎn)矩,使得合成磁場沿著一定方向旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí),這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生兩個(gè)大小相等、方向相反的轉(zhuǎn)矩,使得合成磁場在空間旋轉(zhuǎn)了起來。

因?yàn)閮蓚€(gè)磁場的轉(zhuǎn)向相反,所以無論是旋轉(zhuǎn)磁場還是運(yùn)行繞組都很小,單相電機(jī)流過的電流方向不會(huì)改變。

當(dāng)是這種情況時(shí),如果是三相電機(jī),則無法改變旋轉(zhuǎn)方向,只有三相繞組的將無法旋轉(zhuǎn)方向。

如果是繞線儀式中的電容器,我們可以將測試三相繞組的六個(gè)線圈任意兩相繞組,以次測試三相繞組的同名端出現(xiàn)電流,以次測試,這樣做出了絕緣等級(jí)。

如下圖所示,當(dāng)然也有其他的物理量,如果是三相繞組,則不必法規(guī)(如三相繞組)。

如果是繞線儀式中的術(shù)語中的術(shù)語中的解釋,則該術(shù)語中的解釋不僅指三相繞組的連接,而且也意味著繞組的三個(gè)頭之間的連接方式。