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稀土永磁电机的工作原理及其优点

更新时间:2017-09-14点击次数:311次
稀土永磁电机的工作原理及其优点
   稀土永磁电机的工作原理及其优点
  稀土永磁电机是较为新型永磁电机的电机种类,鉴于稀土永磁产品的高能量,稀土永磁电机具有很多优势,例如体积小,重量轻,效率高,这一系列优势让稀土永磁电机倍受欢迎。
  1优点
  由于稀土永磁材料的磁性能优异,稀土永磁经过充磁后不再需要外加能量就能建立很强的*磁场,用来替代传统电机的电励磁场所制成的稀土永磁电机不仅效率高,而且结构简单、运行可靠,还可做到体积小、重量轻。既可达到传统电励磁电机所无法比拟的高性能(如特、特高速、特高响应速度),又可以制成能满足特定运行要求的特种电机,如电梯曳引电机、汽车专用电机等。稀土永磁电机与电力电子技术和微机控制技术相结合,更使电机及传动系统的性能提高到一个崭新的水平。从而提高所配套的技术装备的性能和水平,是电机行业调整产业结构的重要发展方向。
  稀土永磁电机应用范围极为广泛,几乎遍及航空、航天、国防、装备制造、工农业生产和日常生活的各个领域。它包括永磁同步电动机、永磁发电机、直流电动机、无刷直流电动机、交流永磁伺服电动机、永磁直线电机、特种永磁电机及相关的控制系统,范围非常广泛,稀土永磁电机几乎覆盖了整个电机行业。
  2工作原理
  稀土永磁电机的工作原理与电励磁同步电机相同,区别在于稀土永磁电机是以永磁体替代励磁绕组进行励磁。当永磁电机的三相定子绕组(各相差120°电角度)通入频率为f的三相交流电后,将产生一个以同步转速推移的旋转磁场。稳态情况下,主极磁场随着旋转磁场同步转动,因此转子转速亦是同步转速,定子旋转磁场恒与永磁体建立的主极磁场保持相对静止,它们之间相互作用并产生电磁转矩,驱动电机旋转并进行能量转换。
  3应用
  与传统的电励磁电机相比,永磁电机,特别是稀土永磁电机具有结构简单,运行可靠;体积小,质量轻;损耗小,效率高;电机的形状和尺寸可以灵活多样等显着优点。因而稀土永磁电机的应用范围极为广泛,几乎遍及航空航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域。下面介绍几种典型永磁电机的主要特点及其主要应用场合。
  稀土永磁发电机
  永磁同步发电机与传统的发电机相比不需要集电环和电刷装置,结构简单,减少了故障率。采用稀土永磁后还可以增大气隙磁密,并把电机转速提高到zui佳值,提高功率质量比。当代航空、航天用发电机几乎全部采用稀土永磁发电机。其典型产品为美国通用电气公司制造的150kVA14极12000r/min~21000r/min和100 kVA60000r/min的稀土钴永磁同步发电机。国内研发的*台稀土永磁电机即为3kW20000r/min的永磁发电机。
  永磁发电机也用作大型汽轮发电机的副励磁机,在三十年前就有这样一个例子,80年代我国研制成功当时世界容量zui大的40kVA~160kVA稀土永磁副励磁机,配备200MW~600MW汽轮发电机后大大提高电站运行的可靠性。
  21世纪以来,独立电源用的内燃机驱动小型发电机、车用永磁发电机、风轮直接驱动的小型永磁风力发电机正在逐步推广。
  
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