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永磁电机节能原理永磁电机的分类和优点

2021年07月23日 大庆机械设备网

2017-07-25 14:16:00来源: 贤集网

发电机大家很是熟悉吧,永磁电机是发电机的一种。随着高性能永磁材料的问世和控制技术的迅速发展,永磁电机的应用也变得更为广泛。那么永磁电机节能原理是什么?它又有哪些分类?特点又是什么?想知道吗?快来和贤集网小编一起学习一下吧!

永磁电机采用永磁体生成电机的磁场,无需励磁线圈也无需励磁电流,效率高结构简单,是很好的节能电机。

采用新型电机设计、新工艺及新材料,通过降低电磁能、热能和机械能的损耗,提高输出效率。

永磁电机节能原理

与交流发电机一样利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理,将原动机的机械能变为电能输出。由定子和转子两部分组成。定子是发出电力的电枢,转子是磁极。定子由电枢铁芯,均匀排放的三相绕组及机座和端盖等组成。

转子通常为隐极式,由励磁绕组、铁芯和轴、护环、中心环等组成。转子的励磁绕组通入直流电流,产生接近于正弦分布磁场(称为转子磁场),其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链。转子旋转时,转子磁场随同一起旋转、每转一周,磁力线顺序切割定子的每相绕组,在三相定子绕组内感应出三相交流电势。

发电机带对称负载运行时,三相电枢电流合成产生一个同步转速的旋转磁场。定子磁场和转子磁场相互作用,会产生制动转矩。从汽轮机/水轮机/燃气轮机,输入的机械转矩克服制动转矩而作功。

永磁电机的分类

永磁电机种类繁多。根据电机功能大致可分为永磁发 电机和永磁电动机两大类 。

永磁电动机又可分为永磁直流电动机和永磁交流电动机。而永磁交流电动机指的是带有永磁转子的多相同步电动机,所以常被称为永磁同步电动机 (PMSM)。

永磁直流电动机如果按有无电剧和换向器来分又可分为永磁有刷直流电动机和永磁无刷直流电动机 (BLDCM )。

永磁电机的优点

1、结构简单、可靠性高。永磁式发电机省去了励磁式发电机的励磁绕组、碳刷、滑环结构,整机结构简单,避免了励磁绕组易烧毁、断线,碳刷、滑环结构,整机结构简单,避免了励磁式发电机励磁式发电机励磁绕组易烧毁、断线,碳刷、滑环易磨损等故障,可靠性大为提高。

2、体积小、重量轻、比功率大。永磁转子结构的采用,使得发电机内部结构设计排列得很紧凑,体积、重量大为减少。永磁转子结构的简化,还使得转子转动惯量减少,实用转速增加,比功率(即功率、体积之比例)达到一个很高的值。

3、中、低速发电性能好。功率等级相同的情况下,怠速时,永磁式发电机要比励磁式发电机的输出功率高一倍,也就是说,永磁式发电机的实际等功率等级的励磁式发电机。

4、能显著地延长蓄电池寿命,减少蓄电池维护工作。主要原因是永磁式发电机采用的是开关式的整流稳压方式,稳压精度高,充电效果好。避免了过电流充电造成的蓄电池寿命缩短。永磁式发电机的开头式整流输出对蓄电池采用小电流脉冲充电,相同的充电电流充电效果更好,从而延长蓄电池的使用寿命。

5、效率高。永磁式发电机是一种节能产品。永磁转子结构免去了产生转子磁场所需的励磁功率和碳刷、滑环之间磨擦的机械损耗,使得永磁式发电机效率大为提高。普通励磁式发电机在1500转/分至6000转/分之间的转速范围内平均效率只有45%至55%,而永磁式发电机则可高达75%至80%。

6、采用自启动式稳压器无需外加励磁电源。发电机只要一旋转就能发电。当蓄电池损坏时,只要发动机处于运行状态,汽车充电系统仍可正常工作。如汽车没有蓄电池,只要摇转手把或溜车,也可实现点火运行。

7、特别适合于在潮湿或灰尘多的恶劣环境下工作。

8、无线电干扰。永磁发电机无碳刷、无滑环的结构,消除了碳刷与滑环磨擦产生的无线电干扰;消除了电火花,特别适合于爆炸性危险程度较大的环境下工作,也降低了发电机对环境温度的要求。

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