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定向永磁同步电动机(不定向永磁同步电动机的维修)

定向永磁同步电动机

定向永磁同步电动机是一种高效、可靠且环保的电机。它通过永磁体在转子上产生磁场,与定子上的电流所产生的磁场相互作用,从而产生转矩,实现机械能转化为电能。即便如此先进的技术,也难免会出现故障,因此维修是不可避免的。

我们需要对定向永磁同步电动机进行故障的诊断。常见的故障包括电机不能启动、转速不稳定、噪音过大等。对于这些故障,我们需要运用专业的仪器对电机进行测试,检测电机的转子和定子是否存在损坏或短路。在诊断出具体的故障原因后,就可以进行相应的维修。

对于电机不能启动的故障,常见的原因是电源故障或者电机内部接触不良。在这种情况下,我们需要检查电源的输入电压是否正常,同时检查电机内部的电缆连接是否松动或者烧毁。修复方法包括更换电源或者重新连接电缆。

转速不稳定和噪音过大的故障通常是由轴承损坏或者转子不平衡引起的。对于这种情况,我们需要检查轴承是否磨损,是否需要更换。对于转子不平衡的情况,我们需要使用专业的平衡仪进行校正。

定向永磁同步电动机的维修需要专业知识和技能。在维修过程中,我们需要仔细诊断故障原因,然后采取相应的修复措施。我们才能确保电机的正常运行,延长其使用寿命,并保证其高效、可靠的运行。

定向永磁同步电动机(不定向永磁同步电动机的维修)

普通的永磁同步电机因为没有启动鼠笼,所以本身是不能够自启动的,需变频器启动。

异步启动永磁同步电机因为有鼠笼,可以自启动。

小功率电机的同步电机同普通电机的使用方法相同,22kW以上的电机采用变频器起动控制,虽然增加了成本,但优点明显,电机起动时起动电流为额定工作电流的5-7倍,电机直接起动电流大,对现场的电网冲击较大,控制开关等容易损坏,也有采用星角转换起动,需要控制柜,但这种起动方式的起动力矩只有正常力矩的1/3,即力量小。

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永磁同步电机工作原理图解

PMSM(permanent magnet synchronous motor)实际工作是一种交流电机,其定子运行是三项的相差 的交流电,而转子则是永磁体。但是这种电机最大的优势就是交流电能量由直流提供,这样就可以对电机进行精确的控制,而且解决了电刷带来的寿命问题。

下面对其工作原理进行简单的介绍,如图 1,定子的工作电流都为正弦波,而且其三项在任何时候相加都为零,所以PMSM中三项绕组实际上没有中线的,其在电机中示例绕线方法如图 2,所以实际上在PMSM中XYZ是连接在一个点的。图 1 PMSM转子电流

从绕线的图 2中不难看出,实际的电流方向产生的磁场是和转子磁场在同一个平面,这也就是PMSM控制的基本需

要和基本方法。从图中也不难看出,实际在A相产生的磁场在开始是需要与转子磁极的D轴方向相反(可以相差一

个确定的角度,软件实现),确切的说应该是必须知道转子的D轴的位置。这个问题实际在控制中是开始的定向问

题,在这里简单的介绍一下方法:如果位置传感器是绝对码盘或者旋变,则可根据绝对位置处理,如果是增量码

盘,则需要开始的一个UVW的大概位置估算。

这里还需要明白几个原理性的问题。很多人从事这一块的研发在知道怎么处理整个系

统的过程而实际上是对整个基础原理模糊的,这也就是很多国人做研发的通病,只知道怎么做,从来不知道为什

么这么做以致永远只是模仿而不可能创新或者改进。言归正传,首先我们知道在控制过程中需要检测电流,然后

进行clarke和park变换,从而出现了电流方向问题,人家这么说是为了方便,而实际上上这里的电流方向不是电流

方向,而是电流产生的电磁场方向(这是因为电磁场的大小与产生它的电流方向成正比的)。然后研究一下电压的概念,绕组电压是比电流相位超前 的,而很多我们需要的结果是与电压成一定简单关系的,这是因为电压是场量,而电流不是。根本上没有电压这个东西,它只是间接反应电流的一种我们定义出来的表达方式,所以它的变化影响电流,而电流的变化会在场的方面反应在电压上。比如前面讨论的问题,在电机初始的时候,A相电流是零,这是因为在绕组上电流不能突变,而这个时候电压是最大,反应了实际我们是需要加在绕组上最大的我们需要的一个量(电流)。这里描述的有些晦涩,但是物理这个自然界基本规律实际就是这么反应的。

直流无刷永磁电动机作用原理

直流无刷永磁电动机主要由电动机本体、位置传感器和电子开关线路三部分组成。当定子绕组的某一相通电时,该电流与转子永久磁钢的磁极所产生的磁场相互作用而产生转矩,驱动转子旋转,再由位置传感器将转子磁钢位置变换成电信号,去控制电子开关线路,从而使定子各项绕组按一定次序导通,定子相电流随转子位置的变化而按一定的次序换相。由于电子开关线路的导通次序是与转子转角同步的,因而起到了机械换向器的换向作用。电机内部霍尔传感器的正电源线即红线一般接5-12v直流电。而以5V居多。 霍尔的信号线传递电机里面磁钢相对于线圈的位置,根据三个霍尔的信号控制器能知道此时应该如何给电机的线圈供电(不同的霍尔信号,应该给电机线圈提供相对应方向的电流),就是说霍尔状态不一样,线圈的电流方向不一样。 二,无刷电机的运行原理 霍尔信号传递给控制器,控制器通过电机相线(粗线,不是霍尔线)给电机线圈供电,电机旋转,磁钢与线圈(准确的说是缠在定子上的线圈,其实霍尔一般安装在定子上)发生转动,霍尔感应出新的位置信号,控制器粗线又给电机线圈重新改变电流方向供电,电机继续旋转(线圈和磁钢的位置发生变化时,线圈必须对应的改变电流方向,这样电机才能继续向一个方向运动,不然电机就会在某一个位置左右摆动,而不是连续旋转),这就是电子换相。

不定向永磁同步电动机

基频以上调速。

使用转矩法出发点是想要通过控制转矩公式中的参数去直接对转矩输出值产生影响。选择矩角作为控制对象。以内置式转子永磁同步电机为例,说明具体方法。在电源电压和定子磁场频率恒定的情况下,电机实时输出转矩,与矩角的正弦值成正比即可提高转速。

电动机(Motor)是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子(如鼠笼式闭合铝框)形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机,电力系统中的电动机大部分是交流电机。

不定向永磁同步电动机的维修

特点与优势

优势驱动系统使用永磁同步无齿曳引机。由于永磁同步无齿曳引机与传统的蜗轮、蜗杆传动的曳引机相比具有如下优点: 永磁同步曳引机

1、永磁同步无齿曳引机是直接驱动,没有蜗轮、蜗杆传动副,永磁同步电机没有作异步电机所需非常占地方的定子线圈,而制作永磁同步电机的主要材料是高能量密度的高剩磁感应和高矫顽力的钕铁硼,其气隙磁密一般达到0.75T以上,所以可以做到体积小和重量轻。   2、传动效率高。由于采用了永磁同步电机直接驱动(没有蜗轮蜗杆传动副)其传动效率可以提高20%~30%。   3、永磁同步无齿曳引机由于不存在一个异步电机在高速运行时轴承所发生的噪声和不存在蜗轮蜗杆副接触传动时所发生噪声,所以整机噪声可降低5~10db(A)。   4、能耗低。 从永磁同步电机工作原理可知其励磁是由永磁铁来实现的,不需要定子额外提供励磁电流,因而电机的功率因数可以达到很高(理论上可以达到1)。同时永磁同步电机的转子无电流通过,不存在转子耗损问题 。一般比异步电机降低45%~60% 耗损。由于没有效率低、高能耗蜗轮蜗杆传动副,能耗进一步降低。   5、永磁同步无齿曳引机由于不存在齿廓磨损问题和不需要定期更换润滑油,因此其使用寿命长,且基本不用维修。在近期如果能尽快解决生产永磁同步电机成本问题,永磁同步无齿曳引机将代替由蜗轮蜗杆传动副异步电机组成的曳引机。当然将来超导电力拖动技术和磁悬浮驱动技术也会在电梯上应用。

特点1、节能、驱动系统动态性能好:   采用多极低速直接驱动的永磁同步曳引机,无需庞大的机械传动效率仅为70%左右的蜗轮、蜗杆减速齿轮箱;与感应电动机相比,无需从电网汲取无功电流,因而功率因数高;因没有激磁绕组没有激磁损耗,故发热小,因而无需风扇、无风摩耗,效率高;采用磁场定向矢量变换控制,具有和直流电动机一样优良的转矩控制特性,起、制动电流明显低于感应电动机,所需电动机功率和变频器容量都得到减小。   2、平稳、噪声低:   低速直接驱动,故轴承噪声低,无风扇、无蜗轮蜗杆噪声。噪声一般可低5~10分贝,减小对环境噪声污染。   3、建筑空间: 永磁同步曳引机

无庞大减速齿轮箱、无激磁绕组、采用高性能钕铁硼永磁材料,故电机体积小,重量轻,可缩小机房或无需机房。   4、寿命长、安全可靠:   永磁同步曳引机   电机无需电刷和集电环,故使用寿命长,且无齿轮箱的油气,对环境污染少。   5、维护费用少:刷、无减速箱,维护简单。   相对于有齿轮式曳引机,永磁同步曳引机具节能环保之绝对优势,此于欧洲日本早有认知,近来于中国业界亦多有论述。除以上客户端能明显体认之优点外,于安全性之层面:因结构简化,具刚性直轴制动的特点,提供全时上下行超速保护能力外,利用永磁电机的反电动势特点,实现蜗轮蜗杆之自锁功能,为电梯系统与乘客提供多层安全防护。于应用面之层面:因永磁同步曳引机小型化及薄型化特点,对电梯配置安排及与建筑物间整合空间的搭配性,大大提升,相信对建筑设计师提供更大的弹性设计空间,间接改善人于建物空间中之使用机能与品质。

编辑本段工作原理同步发电机为了实现能量的转换,需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流,称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式,凡是从其它电源获得励磁电流的发电机,称为他励发电机,从发电机本身获得励磁电源的,则称为自励发电机。 永磁同步曳引机

一、

获得励磁电流的方式1、直流发电机供电的励磁方式:这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机,这种专用的直流发电机称为直流励磁机,励磁机一般与发电机同轴,发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立,工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点,是过去几十年间发电机主要励磁方式,具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢,维护工作量大,故在10MW以上的机组中很少采用。   2、交流励磁机供电的励磁方式,现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。交流励磁机也装在发电机大轴上,它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁,此时,发电机的励磁方式属他励磁方式,又由于采用静止的整流装置,故又称为他励静止励磁,交流副励磁机提供励磁电流。交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度,交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机,而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,它没有电刷,滑环等转动接触部件,具有工作可靠,结构简单,制造工艺方便等优点。缺点是噪音较大,交流电势的谐波分量也较大。 永磁同步曳引机

3、无励磁机的励磁方式:   在励磁方式中不设置专门的励磁机,而从发电机本身取得励磁电源,经整流后再供给发电机本身励磁,称自励式静止励磁。自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流,经整流后供给发电机励磁,这种励磁方式具有结简单,设备少,投资省和维护工作量少等优点。自复励磁方式除没有整流变压外,还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。这种互感器的作用是在发生短路时,给发电机提供较大的励磁电流,以弥补整流变压器输出的不足。这种励磁方式具有两种励磁电源,通过整流变压器获得的电压电源和通过串联变压器获得的电流源。 曳引机

与励磁电流有关特性1、电压的调节   自动调节励磁系统可以看成为一个以电压为被调量的负反馈控制系统。无功负荷电流是造成发电机端电压下降的主要原因,当励磁电流不变时,发电机的端电压将随无功电流的增大而降低。但是为了满足用户对电能质量的要求,发电机的端电压应基本保持不变,实现这一要求的办法是随无功电流的变化调节发电机的励磁电流。   2、无功功率的调节:   发电机与系统并联运行时,可以认为是与无限大容量电源的母线运行,要改变发电机励磁电流,感应电势和定子电流也跟着变化,此时发电机的无功电流也跟着变化。当发电机与无限大容量系统并联运行时,为了改变发电机的无功功率,必须调节发电机的励磁电流。此时改变的发电机励磁电流并不是通常所说的“调压”,而是只是改变了送入系统的无功功率。   3、无功负荷的分配:   并联运行的发电机根据各自的额定容量,按比例进行无功电流的分配。大容量发电机应负担较多无功负荷,而容量较小的则负提供较少的无功负荷。为了实现无功负荷能自动分配,可以通过自动高压调节的励磁装置,改变发电机励磁电流维持其端电压不变,还可对发电机电压调节特性的倾斜度进行调整,以实现并联运行发电机无功负荷的合理分配。

自动调节励磁电流的方法在改变发电机的励磁电流中,一般不直接在其转子回路中进行,因为该回路中电流很大,不便于进行直接调节,通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流,以达到调节发电机转子电流的目的。常用的方法有改变励磁机励磁回路的电阻,改变励磁机的附加励磁电流,改变   可控硅的导通角等。这里主要讲改变可控硅导通角的方法,它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化,相应地改变可控硅整流器的导通角,于是发电机的励磁电流便跟着改变。这套装置一般由晶体管,可控硅电子元件构成,具有灵敏、快速、无失灵区、输出功率大、体积小和重量轻等优点。在事故情况下能有效地抑制发电机的过电压和实现快速灭磁。自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。被测量信号(如电压、电流等),经测量单元变换后与给定值相比较,然后将比较结果(偏差)经前置放大单元和功率放大单元放大,并用于控制可控硅的导通角,以达到调节发电机励磁电流的目的。同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步,以保证控硅的正确触发。调差单元的作用是为了使并联运行的发电机能稳定和合理地分配无功负荷。稳定单元是为了改善电力系统的稳定而引进的单元 。励磁系统稳定单元 用于改善励磁系统的稳定性。限制单元是为了使发电机不致在过励磁或欠励磁的条件下运行而设置的。必须指出并不是每一种自动调节励磁装置都具有上述各种单元,一种调节器装置所具有的单元与其担负的具体任务有关。

调节励磁的组成部件及辅助设备自动调节励磁的组成部件有机端电压互感器、机端电流互感器、励磁变压器;励磁装置需要提供以下电流,厂用AC380v、厂用DC220v控制电源.厂用DC220v合闸电源;需要提供以下空接点,自动开机.自动停机.并网(一常开,一常闭)增,减;需要提供以下模拟信号,发电机机端电压100V,发电机机端电流5A,母线电压100V,励磁装置输出以下继电器接点信号;励磁变过流,失磁,励磁装置异常等。   励磁控制、保护及信号回路由灭磁开关,助磁电路、风机、灭磁开关偷跳、励磁变过流、调节器故障、发电机工况异常、电量变送器等组成。在同步发电机发生内部故障时除了必须解列外,还必须灭磁,把转子磁场尽快地减弱到最小程度,保证转子不过的情况下,使灭磁时间尽可能缩短,是灭磁装置的主要功能。根据额定励磁电压的大小可分为线性电阻灭磁和非线性电阻灭磁。 永磁同步曳引机   近十多年来,由于新技术,新工艺和新器件的涌现和使用,使得发电机的励磁方式得到了不断的发展和完善。在自动调节励磁装置方面,也不断研制和推广使用了许多新型的调节装置。由于采用微机计算机用软件实现的自动调节励磁装置有显著优点,目前很多国家都在研制和试验用微型机计算机配以相应的外部设备构成的数字自动调节励磁装置,这种调节装置将能实现自适应最佳调节。

永磁同步电动机结构

同步发电机为了实现能量的转换,需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流,称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式,凡是从其它电源获得励磁电流的发电机,称为他励发电机,从发电机本身获得励磁电源的,则称为自励发电机。

一、发电机获得励磁电流的几种方式 1、直流发电机供电的励磁方式:这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机,这种专用的直流发电机称为直流励磁机,励磁机一般与发电机同轴,发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立,工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点,是过去几十年间发电机主要励磁方式,具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢,维护工作量大,故在10MW以上的机组中很少采用。 2、交流励磁机供电的励磁方式,现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。交流励磁机也装在发电机大轴上,它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁,此时,发电机的励磁方式属他励磁方式,又由于采用静止的整流装置,故又称为他励静止励磁,交流副励磁机提供励磁电流。交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度,交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机,而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,它没有电刷,滑环等转动接触部件,具有工作可靠,结构简单,制造工艺方便等优点。缺点是噪音较大,交流电势的谐波分量也较大。 3、无励磁机的励磁方式:

在励磁方式中不设置专门的励磁机,而从发电机本身取得励磁电源,经整流后再供给发电机本身励磁,称自励式静止励磁。自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流,经整流后供给发电机励磁,这种

励磁方式具有结简单,设备少,投资省和维护工作量少等优点。自复励磁方式除没有整流变压外,还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。这种互感器的作用是在发生短路时,给发电机提供较大的励磁电流,以弥补整流变压器输出的不足。这种励磁方式具有两种励磁电源,通过整流变压器获得的电压电源和通过串联变压器获得的电流源。

二、发电机与励磁电流的有关特性 1、电压的调节

自动调节励磁系统可以看成为一个以电压为被调量的负反馈控制系统。无功负荷电流是造成发电机端电压下降的主要原因,当励磁电流不变时,发电机的端电压将随无功电流的增大而降低。但是为了满足用户对电能质量的要求,发电机的端电压应基本保持不变,实现这一要求的办法是随无功电流的变化调节发电机的励磁电流。 2、无功功率的调节:

发电机与系统并联运行时,可以认为是与无限大容量电源的母线运行,要改变发电机励磁电流,感应电势和定子电流也跟着变化,此时发电机的无功电流也跟着变化。当发电机与无限大容量系统并联运行时,为了改变发电机的无功功率,必须调节发电机的励磁电流。此时改变的发电机励磁电流并不是通常所说的“调压”,而是只是改变了送入系统的无功功率。 3、无功负荷的分配:

并联运行的发电机根据各自的额定容量,按比例进行无功电流的分配。大容量发电机应负担较多无功负荷,而容量较小的则负提供较少的无功负荷。为了实现无功负荷能自动分配,可以通过自动高压调节的励磁装置,改变发电机励磁电流维持其端电压不变,还可对发电机电压调节特性的倾斜度进行调整,以实现并联运行发电机无功负荷的合理分配。

三、自动调节励磁电流的方法 在改变发电机的励磁电流中,一般不直接在其转子回路中进行,因为该回路中电流很大,不便于进行直接调节,通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流,以达到调节发电机转子电流的目的。常用的方法有改变励磁机励磁回路的电阻,改变励磁机的附加励磁电流,改变可控硅的导通角等。这里主要讲改变可控硅导通角的方法,它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化,相应地改变可控硅整流器的导通角,于是发电机的励磁电流便跟着改变。这套装置一般由晶体管,可控硅电子元件构成,具有灵敏、快速、无失灵区、输出功率大、体积小和重量轻等优点。在事故情况下能有效地抑制发电机的过电压和实现快速灭磁。自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。被测量信号(如电压、电流等),经测量单元变换后与给定值相比较,然后将比较结果(偏差)经前置放大单元和功率放大单元放大,并用于控制可控硅的导通角,以达到调节发电机励磁电流的目的。同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步,以保证控硅的正确触发。调差单元的作用是为了使并联运行的发电机能稳定和合理地分配无功负荷。稳定单元是为了改善电力系统的稳定而引进的单元 。励磁系统稳定单元 用于改善励磁系统的稳定性。限制单元是为了使发电机不致在过励磁或欠励磁的条件下运行而设置的。必须指出并不是每一种自动调节励磁装置都具有上述各种单元,一种调节器装置所具有的单元与其担负的具体任务有关。

四、自动调节励磁的组成部件及辅助设备 自动调节励磁的组成部件有机端电压互感器、机端电流互感器、励磁变压器;励磁装置需要提供以下电流,厂用AC380v、厂用DC220v控制电源.厂用DC220v合闸电源;需要提供以下空接点,自动开机.自动停机.并网(一常开,一常闭)增,减;需要提供以下模拟信号,发电机机端电压100V,发电机机端电流5A,母线电压100V,励磁装置输出以下继电器接点信号;励磁变过流,失磁,励磁装置异常等。 励磁控制、保护及信号回路由灭磁开关,助磁电路、风机、灭磁开关偷跳、励磁变过流、调节器故障、发电机工况异常、电量变送器等组成。在同步发电机发生内部故障时除了必须解列外,还必须灭磁,把转子磁场尽快地减弱到最小程度,保证转子不过的情况下,使灭磁时间尽可能缩短,是灭磁装置的主要功能。根据额定励磁电压的大小可分为线性电阻灭磁和非线性电阻灭磁。

近十多年来,由于新技术,新工艺和新器件的涌现和使用,使得发电机的励磁方式得到了不断的发展和完善。在自动调节励磁装置方面,也不断研制和推广使用了许多新型的调节装置。由于采用微机计算机用软件实现的自动调节励磁装置有显著优点,目前很多国家都在研制和试验用微型机计算机配以相应的外部设备构成的数字自动调节励磁装置,这种调节装置将能实现自适应最佳调节。 获得励磁电流的方法称为励磁方式。目前采用的励磁方式分为两大类:一类是用直流发电机作为励磁电源的直流励磁机励磁系统;另一类是用硅整流装置将交流转化成直流后供给励磁的整流器励磁系统。现说明如下: 1 直流励磁机励磁 直流励磁机通常与同步发电机同轴,采用并励或者他励接法。采用他励接法时,励磁机的励磁电流由另一台被称为副励磁机的同轴的直流发电机供给。如图15.5所示。 2 静止整流器励磁 同一轴上有三台交流发电机,即主发电机、交流主励磁机和交流副励磁机。副励磁机的励磁电流开始时由外部直流电源提供,待电压建立起来后再转为自励(有时采用永磁发电机)。副励磁机的输出电流经过静止晶闸管整流器整流后供给主励磁机,而主励磁机的交流输出电流经过静止的三相桥式硅整流器整流后供给主发电机的励磁绕组。3 旋转整流器励磁 静止整流器的直流输出必须经过电刷和集电环才能输送到旋转的励磁绕组,对于大容量的同步发电机,其励磁电流达到数千安培,使得集电环严重过热。在大容量的同步发电机中,常采用不需要电刷和集电环的旋转整流器励磁系统,如图15.7所示。主励磁机是旋转电枢式三相同步发电机,旋转电枢的交流电流经与主轴一起旋转的硅整流器整流后,直接送到主发电机的转子励磁绕组。交流主励磁机的励磁电流由同轴的交流副励磁机经静止的晶闸管整流器整流后供给。由于这种励磁系统取消了集电环和电刷装置,故又称为无刷励磁系统。

电风扇不定向永磁同步电动机

电风扇上的爪极式永磁同步电动机转子用手基本上转不动,或者是很用力才能转动。这是因为其内部有几组减速齿轮组,把较高的电动机转子速度通过齿轮组降低为低转速,目的是获得很大的输出扭矩。参见下图 齿轮组的传动比公式为:i=Z2/Z1,(式中: i=传动比; Z1=主动轮齿数; Z2=从动论齿数)。从上图可以看出,电动机轴等几个主动轮的齿数少直径小,从动轮的齿数多直径大。根据传动比公式可知,当主动轮齿数一定,从动轮齿数越多传动比就越大,而传动比越大输出的扭矩越大,也就是说电动机转子可以用很小的力输出大力距。当用手转动输出轴时,相当于输出轴变成了主动轮,电动机轴变成了从动轮。这时主动轮的齿数多直径大,从动轮的齿数少直径小。根据传动比公式可知,这时的传动比很小,传动比越小输出的扭矩越小,要使得转子转动就必须用大力转动原输出轴。从上面的结构图中可以看出,里面有几组传动轮,所以用手转动输出轴时阻力很大甚至转不动。如果用手轻松转动,说明里面的齿轮已经打齿不能正常啮合传递力矩。

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