磁阻电动机
一种同步电动机
磁阻电动机是一种同步电动机,它利用转子磁阻不均匀而产生的转矩工作。它是结构最简单的电机之一,但由于其同步控制困难,没有得到发展和应用。近些年,随着技术突破,开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)迅速发展。
简介
利用转子磁阻不均匀而产生转矩的小功率同步电动机,又称反应式同步电动机磁阻电机是结构最简单的电机之一,很早就有人关注和研究它的应用,但是过去由于其同步控制困难,一直限制了磁阻电机的发展和应用。随着现代功率电子技术、微机控制技术和计算机辅助设计技术的迅速发展,开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)的应用得到了迅速发展。开关磁阻电动机以其调速性能好、结构简单、效率高、成本低等特点,已在迅猛发展的调速电动机领域争得了一席之地,并在牵引运输、通用工业、航空工业、家用电器等领域得到了较广泛得应用。
同步电动机
同步电动机是一种交流电动机转子旋转速度与所提供交流电频率相同。原理是由交流电电动机定子处产生旋转磁场,使电动机转子旋转。
在同步电动机的转子有电磁铁永久磁铁,使用永久磁铁的称为永磁同步电动机。同步电动机的定子所产生的磁场吸引转子磁场的异极,由于定子所产生的磁场是以若干速度旋转,因此转子会随着定子磁场的旋转速度,以相同的速度旋转。
同步电动机的特点是转速固定,不受电源电压的影响。只要电动机的负载低于其最大转矩,转速也不会受负载的影响。由于这种特性,同步电动机只能使用变频器进行调速。
无载的同步机即是同步调相机(Synchronous Condenser),其电流相位超前于电压,为一个电容性负载。因此,若一供电系统的负载为落后功率因数,可以无载的同步电动机来改进其功率因数,但此方法的运作成本十分高。电力公司可使用静止无功补偿器(Static VAR Compensator)来提供无功功率(Q)。
磁阻
磁阻,是一个与电路中的电阻类似的概念。电流总是沿着电阻最小的路径前进;磁通量总是沿着磁阻最小的路径前进。磁阻与电阻一样,都是一个标量
开关磁阻电动机
开关磁阻电动机也称为切换式磁阻马达,源于1838年,开关磁阻电动机和一般直流马达不同,绕组是在定子上的,而不是在转子上,因此电力不需借由电刷及换相器等零件传输,机械结构比较简单,但其驱动器需将电力提供给不同的绕组,在配合先进的电子零件下,这个已不是问题,开关磁阻电动机是近代常用的马达,其好处是转子没有磁铁,制造成本低,马达体积小,但其缺点是转矩涟波。
电刷
电刷(Brush)是电机的一个重要组成元件,负责在旋转部件与静止部件之间传导电流。因较多用石墨制成,故也称碳刷。
电刷多装配于换向器滑环上,是一个滑动型接触体。需有光滑、耐磨、导电性良好等特性。根据不同的应用,它们要么是部分金属部件(铜,银,钼),丰富或完全由金属制成。
实际使用中,一个滑环通常配最少两个电刷,避免因单个电刷接触不良而变成断路
转矩涟波
转矩涟波是马达在旋转时,其输出转矩周期性变化的情形,依设计方式的不同,许多马达都会有类似的情形。转矩涟波的量测是在马达完整旋转一圈后.量测最大转矩和最小转矩之间的差,一般会用百分比显示。
像磁卡转矩就是转矩涟波的一种,磁卡转矩是因为定子绕组的少许不对称,转子的磁铁或磁阻也不是轴对称,因此造成转子在不同位置时,有不同的磁阻。像磁阻马达也会有转矩涟波过大的问题。
转矩涟波的问题可以透过仔细的设计马达绕组分布,或是用实时控制来产生绕组电力来减少。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 15:15
目录
概述
简介
同步电动机
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