相信大家對(duì)永磁同步電機(jī)都很熟悉?；叵胍幌?，高中物理中DC刷電機(jī)的原理千百年來都是一樣的。永磁體(磁鐵)充當(dāng)定子，線圈充當(dāng)轉(zhuǎn)子，通電時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)。根據(jù)“同性相斥，異性相吸”的原理，它會(huì)繞著定子旋轉(zhuǎn)。
但是轉(zhuǎn)過180度后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)定子的N極緊挨著轉(zhuǎn)子的S極，兩者開始互相吸引。如果他們不轉(zhuǎn)向呢?所以這個(gè)時(shí)候就需要通過轉(zhuǎn)子改變電流方向，但是你不能改變電源的電流方向，所以就需要換向器和電刷。
電刷的主要作用是傳導(dǎo)電流，它的正負(fù)極與電池的正負(fù)極相連。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)180度，電刷與換向器的連接處轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈原來的正極變成負(fù)極，負(fù)極變成正極，如此交替循環(huán)，實(shí)現(xiàn)電磁力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子線圈的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。但由于電刷一直在換向器上刷，必然會(huì)產(chǎn)生磨損，運(yùn)氣不好也會(huì)產(chǎn)生火花。
前面說了，電刷會(huì)磨損，甚至?xí)蚧穑袁F(xiàn)在大部分車都用無刷電機(jī)。我們這次討論的永磁同步電機(jī)和交流異步電機(jī)都是無刷電機(jī)?，F(xiàn)在我們終于進(jìn)入正題，告訴你兩者的區(qū)別:同步和異步指的是什么？指的是轉(zhuǎn)子的速度和定子產(chǎn)生磁場(chǎng)的速度是否相同。要完全理解這個(gè)問題，我們需要了解這兩個(gè)電機(jī)的原理。
今天小編就先帶大家了解一下永磁同步電機(jī)
需要注意的是永磁同步電機(jī)不同于我們上面舉例使用的教材中的電機(jī)：線圈充當(dāng)定子，永磁體充當(dāng)轉(zhuǎn)子，正好相反。
先說這個(gè)永磁體?，F(xiàn)在大多采用釹鐵硼材料，被稱為“永磁之王”，是目前磁性最高的永磁材料。要獲得這種材料，需要稀土。
這里稍微科普一下。稀土族是鑭系15種元素的集合，加上與鑭系密切相關(guān)的鈧和釔的17種元素。中國(guó)的稀土儲(chǔ)量最高時(shí)占世界的71.1%，目前占不到23%。過去幾年，中國(guó)還承擔(dān)了稀土出口的角色。邦老師老家很擅長(zhǎng)處理稀土，甚至大學(xué)還專門成立了稀土研究所。
之所以在這里說這么多廢話，是想告訴你，稀土很貴，所以永磁很貴，永磁DC電機(jī)也很貴...
好吧，有點(diǎn)跑題了，我們繼續(xù)討論永磁同步電機(jī)；因?yàn)闆]有刷，所以換向必須是“電子化”的，下面是永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖:
外環(huán)灰色是固定在車身上的定子外殼，上面間隔纏繞著紅綠藍(lán)三組六匝線圈，對(duì)角線為同一組。中間的白色車輪是轉(zhuǎn)子，它將輸出軸連接到輪胎上。
假設(shè)我們先給綠色線圈通電，那么它就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)類似于條形磁鐵的磁場(chǎng)。如果三組線圈都通電，那么三組線圈的磁場(chǎng)就相當(dāng)于在定子內(nèi)部放置了三個(gè)“米”字形的條形磁鐵，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)不斷旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，然后通過定子產(chǎn)生的磁力帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
注意上圖中的條形磁鐵只是為了幫助你了解通電線圈的磁場(chǎng)方向，并不是放在電機(jī)里的磁鐵！
在這種情況下，當(dāng)通電線圈發(fā)生變化時(shí)，轉(zhuǎn)子可以立即受力，即轉(zhuǎn)子速度與定子產(chǎn)生磁場(chǎng)的速度相同，所以稱為同步電機(jī)。
另外，這里的轉(zhuǎn)子不僅僅是一塊磁鐵。如果是這樣，由于磁極的單一方向，力將是不均勻的。因此，它通常在定子上放置更多的磁鐵，形成定子磁鐵組，從而形成SN極間隔開的永磁轉(zhuǎn)子。
這樣，磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)子在任何方向都受到磁鐵的作用力，所以使轉(zhuǎn)子穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然，線圈的通斷是由轉(zhuǎn)子位置傳感器和開關(guān)控制的。他們?nèi)齻€(gè)的通斷不是簡(jiǎn)單的“你開我關(guān)”，而是復(fù)雜的通斷規(guī)律，這里就不贅述了。
由于篇幅有限小編關(guān)于永磁同步電機(jī)的問題就講到這里，以上內(nèi)容由阿特拉斯壓縮機(jī)小編收集真理發(fā)布!
