第六章常用同步电动机.ppt

*第一节：同步电动机的工作原理 *第二节：三相永磁同步电动机－－ 无刷直流电动机 *第三节：磁阻电动机 *第四节：步进电动机 第一节? 同步电动机的工作原理 同步电动机 n=ｎ1= 60f1/p 一、三相异步电动机的同步运行 1. 异步电动机的工作原理： nn1→E2s→I2s→Tem n=n1→Tem=0 2. 异步电动机的同步运行： 当nn1作异步运行时，将直流电源加入 三相转子绕组，→产生转子磁场→定子 磁场拉着转子磁场→n=n1 二、三相同步电动机工作原理： 1.三相定子绕组加入三相对称交流电 →旋转磁场 2.转子永久磁铁→永久磁场 3.定子磁场拉着转子磁场旋转 →三相永磁同步电动 双边励磁的同步电动机两种结构 三、同步电动机电磁功率公式 当定、转子处于图示位置 气隙小，磁阻小， 电抗Xd大 ，转过90o时， 气隙大，磁阻大， 磁导小→Xq小 略去定子绕组电压降：定子电压平衡方程式 IdM：定子相电流的直流分量。 IqM：定子相电流的交轴分量。 四、同步电动机的V形曲线与功率的调整 （一）V 形曲线? 可得图示特性曲线 五、同步电动机的起动 当转子与定子磁场相对静止时，定子磁场才能拉着转子旋转。 同步电动机的起动方法 1.变频起动法 起动时让f1从0逐渐增加。 2.同步电动机的转子上装置阻尼绕组（装在极靴上） 方法：异步起动后，牵入同步运行。 第二节? 三相永磁同步电动机 三相永磁同步电动机：无换向器电动机 或直流无刷电动机 特点：结构简单，无机械换向器， 具有硬机械特性。 一、永磁同步电动机的基本结构 组成：电机本体、转子位置传感器、电子开关 无刷直流电动机的外形图 系统图 （一）永磁同步电动机— 直流无刷电动机 定子：三相对称绕组，接成Y或△， 称为电枢绕组→产生同步旋转磁场。 转子：高磁能积的稀土磁性材料 →永磁转子。 分类：按定子三相电枢绕组所加电压波形分： 正弦波驱动和方波驱动* 方波驱动控制简单，成本低 （二）定子电枢绕组的开关控制 三相绕组接成Y或△。 由转子位置检测器决定晶体管的导通、关断。 △接法的控制方式 （三）转子位置传感器 作用：检测电动机转子的实际位置。 1.光电编码器：光学编码器或旋转编码器 （1）增量式 组成：固定在定子上的光电耦合开关 +固定在转轴上的遮光盘 原理：有光线通过，光电管导通， 输出低电平。 无光线通过，光电管截止，输出高电平。 （２）绝对码式： 　光电码盘的码按照二进制读数设计。 2.旋转变压器 　光电码盘易受电气“噪声”的干扰。 　旋转变压器的定子、转子均有二相交流绕组。 3.霍尔位置传感器 二、三相永磁同步电动机的工作原理 　　1.普通直流电机 的工作原理　 2.反装式直流电动机的工作原理 根据左手定则，电枢绕组产生最大的电 磁转矩，要使电枢绕组顺时针方向转动， 电磁转矩的反作用力，迫使磁极逆时针 方向转。 （二）三相永磁同步电动机的工作原理 转子位置传感器检 测转子的实际位置 →控制电子开关中 晶体管的通断→ 磁场方向变→Tem →电机旋转。 １.V2.V3导通，→Ba与Bf垂直→Tem=Tm 电枢三相绕组的电流波形 三、三相永磁同步电动机的调速方法及运行特性 （一）转速公式及调速方法 设： ε0：晶闸管逆变器的换流超前角 r：重叠角，不同相晶闸管同时导通的重 叠时间 改变α角，实现调速。 （二）运行特性 1 .转矩特性 2.调速特性 3.机械特性 与直流伺服电动机 2.调节特性 当TL=c n=f（Ed） 四、三相永磁同步电动机的特点 1.调速范围广 2.快速性好 3.低速性能好 4.寿命长，维护简单 5.适合易燃易爆的场合 第三节 磁阻电动机 三相永磁电动机的转子是由永磁体组成。 （开关）磁阻电动机、步