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永磁同步電機：永磁同步電機轉(zhuǎn)動原理
閱讀：950 發(fā)布時間：2022-12-21
為了使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，需要向轉(zhuǎn)子，施加扭矩，扭矩=力X力臂。永磁同步電機的轉(zhuǎn)矩有兩個來源，一個是永磁體與通電導(dǎo)線之間的電流形成的轉(zhuǎn)矩，另一個是繞組中產(chǎn)生的磁場對鐵磁介質(zhì)的磁化，使鐵磁介質(zhì)具有磁性，以及這個磁場與繞組中電流的相互作用。安培發(fā)現(xiàn)外部磁場對繞組線中的電流施加一個力，所以這個力被稱為安培力。安培力可以由左手定則決定。讓磁場垂直于左手手掌，除拇指外的其他四個手指與導(dǎo)線的電流同向匯聚，這樣拇指的方向就是安培力的方向。
我們再來談?wù)動来磐诫姍C的磁阻力矩。下面是帶電線圈，中間是空氣。當引入電流時，線圈鐵芯和空氣之間會產(chǎn)生箭頭所指的磁場。如果有一塊鐵從空中進出，我們會發(fā)現(xiàn)磁力線的趨勢會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，磁力線的很大一部分已經(jīng)被接收在鐵里面了。我們可以把永磁同步電機磁力線想象成一條彈性線。如果在兩側(cè)都施加一個力，鐵塊就會向拉力方向轉(zhuǎn)動，這個拉力形成的力矩稱為永磁同步電機磁阻力矩。最后，鐵的位置平行于電流磁場的方向，N極和S極相互吸引達到平衡狀態(tài)。這個力叫做磁阻力矩，主要是插入鐵的空氣中。永磁同步電機磁力線在空氣中各個位置的阻力不同，鐵對它的阻力較小。對于永磁同步電機，其轉(zhuǎn)矩由永磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩組成。
可以看出，無論永磁體轉(zhuǎn)矩還是磁阻轉(zhuǎn)矩，如果線圈的磁場保持不變，一旦永磁體的磁場平行于線圈的磁場或者鐵磁織構(gòu)的磁場平行于線圈的磁場，轉(zhuǎn)子就不能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，就會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，以保持轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。正弦電流引入三個空間對稱的繞組，三個繞組在空間的相位差為120度。如果引入電流的相位差也是120度，則在空間中可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。
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