像防爆電機(jī)一樣,永磁電機(jī)可以分為多種類型。常見的新結(jié)構(gòu)永磁電機(jī)包括無鐵釹鐵硼永磁電機(jī)、永磁特種電機(jī)、永磁DC電機(jī)、交流伺服永磁電機(jī)和無刷DC永磁電機(jī)。
無鐵心釹鐵硼永磁電機(jī)
,利用釹鐵硼永磁數(shù)據(jù)高矯頑力的優(yōu)良特性,使硅鋼片制成的堵頭電機(jī)質(zhì)量顯著提高。終端永磁電機(jī)采用磁聚焦布局和正余弦磁化,產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈正弦分布,可以采用無斜槽的會(huì)聚繞組,便于交流控制。這種機(jī)電繞組端部短、損耗低、轉(zhuǎn)矩密度高、振動(dòng)噪聲低。在汽車方向盤驅(qū)動(dòng)、機(jī)器人等方面的重要應(yīng)用。
橫向磁通釹鐵硼永磁電機(jī)
,為了解決放置線圈的槽的寬度和磁通量流過的齒的寬度之間的沖突,并且為了改善機(jī)電系統(tǒng)的功率密度和扭矩密度,探索了新的磁路布局,并且提出了橫向磁通量機(jī)電布局的假設(shè)。這種機(jī)電定子槽布局和電樞線圈在空間上相互垂直,主磁通沿機(jī)電軸向平滑,空間上電流和磁負(fù)載不沖突。根據(jù)定子的尺寸和通電線圈的尺寸,可以在一定的范圍內(nèi)隨機(jī)選擇,提高了功率密度。目前,這種布局的機(jī)電器件國(guó)際研發(fā)剛剛起步,具有廣闊的增長(zhǎng)前景。
永磁特種電機(jī)
特種電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)之一是永磁,逐漸用高性能永磁勵(lì)磁取代電勵(lì)磁。稀土永磁體的高剩磁密度、高矯頑力和高磁能積的特點(diǎn),使制造的電機(jī)具有較大的氣隙長(zhǎng)度和氣隙密度,因此在永磁體安裝和磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性??筛鶕?jù)具體應(yīng)用場(chǎng)合,由傳統(tǒng)電機(jī)制成不同的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸,如盤式電機(jī)和無槽電機(jī)。這不僅可以進(jìn)一步減小電機(jī)的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,提高電機(jī)的響應(yīng)靈敏度,還可以減小電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),增加運(yùn)行的穩(wěn)定性,簡(jiǎn)化電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工藝。已經(jīng)廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、辦公設(shè)備以及需要精確定位控制的場(chǎng)所。動(dòng)圈式直線電機(jī)——是計(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)器中用于驅(qū)動(dòng)讀寫頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)的音圈電機(jī),它需要高性能的磁鐵來保證足夠的靈敏度,并且需要減小體積和質(zhì)量。釹鐵硼永磁體可以滿足這一要求。此外,在步進(jìn)電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、低速同步電機(jī)等特種電機(jī)中加入釹鐵硼永磁勵(lì)磁后,其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性均有顯著提高。
交流伺服永磁電動(dòng)機(jī)和無刷直流永磁電動(dòng)機(jī)
如今,越來越多的變頻電源和交流電機(jī)構(gòu)成了交流調(diào)速系統(tǒng),取代了DC電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。在交流電機(jī)中,永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速與穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的恒功率頻率有關(guān),可直接用于開環(huán)變頻調(diào)速系統(tǒng)。這種機(jī)電設(shè)備是靠變頻器在工作日緩慢降低頻率來啟動(dòng)的。轉(zhuǎn)子上可以省去起動(dòng)繞組,省去電刷和換向器,便于保護(hù)。自同步永磁電機(jī)由變頻器供電的永磁同步電機(jī)和轉(zhuǎn)子位置閉環(huán)控制系統(tǒng)組成。它不僅具有電勵(lì)磁DC電機(jī)優(yōu)良的調(diào)速功能,而且完成無刷。主要用于精度高、可靠性高的場(chǎng)所,如航空、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、電動(dòng)車、計(jì)算機(jī)核心設(shè)備等。現(xiàn)已開發(fā)出寬調(diào)速范圍、高峰功率調(diào)速比的釹鐵硼永磁同步電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。永磁同步電機(jī)具有效率高、振動(dòng)小、噪聲低、效率高的特點(diǎn)
采用永磁勵(lì)磁后,
永磁直流電動(dòng)機(jī)
DC電機(jī)不僅保留了電勵(lì)磁DC電機(jī)優(yōu)越的調(diào)速特性和電機(jī)特性,而且節(jié)省了勵(lì)磁繞組和勵(lì)磁消耗。它具有布局工藝簡(jiǎn)單、體積小、耗銅少、效率高的特點(diǎn)。因此,從家用電器、便攜式電子設(shè)備和電動(dòng)工具到需要卓越靜態(tài)功能的詳細(xì)速度和位置傳輸系統(tǒng),永磁DC電機(jī)被廣泛使用。目前,中國(guó)快速發(fā)展的汽車工業(yè)已經(jīng)成為永磁機(jī)電系統(tǒng)的用戶。汽車上使用的機(jī)電設(shè)備有70多種,其中大部分是高壓永磁DC微機(jī)電設(shè)備。采用釹鐵硼永磁體和加速行星齒輪后,汽車、摩托車起動(dòng)機(jī)的質(zhì)量可提高一半。
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