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如何設計直流同步電機的磁路結構,流程有哪些?

    作者:宏拓新軟件
    發布日期:2021-01-18         
閱讀:49     
 
 

磁路由一個或多個包含磁通量的閉環路徑組成,通常由永磁體或電磁體產生,并由鐵等鐵磁材料組成的磁芯限制在路徑中,磁通路徑中可能存在氣隙或其他材料。串聯磁路被定義為具有許多不同尺寸的零件和帶有相同磁場的材料的磁路,考慮具有不同尺寸的圓形線圈或螺線管。

永磁同步電機磁路法的設計方法

通過對永磁電機磁路的計算,用相關公式對初始設計的性能進行檢查,判斷計算結果與電機性能要求之間的誤差是否在允許范圍內。主要尺寸包括軸向長度Lm、磁化方向長度即厚度hm、外徑Rj、內徑Ri等,首先應根據磁鐵體積Vm與輸入功率Pi及頻率f的關系求出體積,主要尺寸由體積推導。

電機

磁路設計過程

設計電機時通常會給出以下數據(性能要求)1)額定功率2)額定電壓3)相數和相連接方法; 4)額定頻率; 5)額定轉速或同步轉速; 6)額定功率因數。

電機設計過程

1)收集數據,即相關的國家標準,包括測試數據在內的類似電機技術數據。根據數據分析準備技術任務書。 2)電磁設計:根據技術任務書,進行電磁計算以確定所設計電機的沖頭尺寸,鐵芯長度和電磁性能。 3)結構設計:確定電機的機械結構,組件的尺寸,加工要求和材料規格。

磁路設計是根據磁場的要求,合理選擇磁路的參數和材料,并設計出技術上可行,符合要求,經濟性好,能充分發揮材料作用的磁路及性能。

對于給定的磁路,可以唯一地獲得磁路特性,給定磁路特性的要求,可能會有多個符合要求的磁路,設計的目的是找到一個符合要求的磁路。永磁同步電機轉子磁路結構不同, 電機的運行性能、控制系統、制造工藝和應用場合也不同。永磁同步電機的磁鐵通常固定在轉子上,按照磁鐵在轉子上位置的不同,轉子磁路結構一般可分為三種形式:表面式,內置式和爪極式。

表面安裝突出的轉子磁路結構,實用新型具有結構簡單,制造成本低,慣性矩小的優點,主要用于矩形波永磁同步電機和功率范圍恒定的永磁同步電機。 表面安裝插入式轉子磁路結構,這種結構可以充分利用由轉子結構的磁路的不對稱性產生的磁阻轉矩,并且可以提高電機的功率密度,制造過程也相對簡單,通常用于某些變速永磁同步電機,爪極式較少被電機業使用。

結論

同步電機由于轉子軛部很小,磁鐵內表面做成圓弧與不導磁的塑料軛配合 ,磁鐵由塑料軛兩翼定位,結構異常簡單。日本有些電機廠的磁鐵內表面是三角形,與由電工鋼片疊成的方形鐵芯配合,導磁性良好的鐵芯可使氣隙磁通有所提高,但疊片鐵芯的生產比的注塑塑料軛要復雜得多。

 

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