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永磁同步电机的启停与刹车优化

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:启动问题是同步电机一个特有的问题,同步电机并不像直流电机或异步电机启动那么简单。这种结构的同步电机的启动原理与鼠笼型异步电机类似,所以称为同步电机的异步启动方法。表面贴装式或嵌入式永磁转子无法在表面制作鼠笼结构,不适合采用异步启动方法。与直流电机和异步电机类似,永磁同步电机在制动时也可以采用回馈发电的方式,只要让转子转速高于旋转磁场转速,电机就转变为发电机状态,所发出的电能可以给蓄电池充电。

永磁同步电机的启停与刹车优化

启动问题是同步电机一个特有的问题,同步电机并不像直流电机异步电机启动那么简单。如果突然给定子加上一个额定频率的三相交流电,立即会形成高速旋转的磁场,而转子因惯性作用不能马上转动起来,转子磁极与飞速掠过的定子磁场形成的异性磁极吸不到一起,完全处于失步状态,结果转子只能在定子的旋转磁场中形成剧烈的振动而并不能转起来。

为了使转子转动起来并平稳加速,需要采取一些措施。其中一个常用的方法是在转子表面加上与异步电机类似的鼠笼结构,如图4-17所示。图4-17(a)为早期的凸极式转子,每个磁极的极靴表面安装一些铜或铝制导条,再在两端将导条连接起来形成端环。图4-17(b)为目前常用的结构,在内置式永磁转子铁芯表面做成鼠笼结构,即在转子槽内安装导条,在两端连成端环。这种结构的同步电机的启动原理与鼠笼型异步电机类似,所以称为同步电机的异步启动方法。

表面贴装式或嵌入式永磁转子无法在表面制作鼠笼结构,不适合采用异步启动方法。

现代电动汽车普遍采用ECU控制,基本控制启动的方法是在启动初期给定子提供频率和电压都很低的三相电源,同时根据从转子位置传感器取得的磁极位置信号来调节定子旋转磁场,使得定、转子的磁极很快被牵引达到同步状态运转,再逐渐提高供电频率和电压,使转子逐步加速。这样,永磁电机即使带有鼠笼,也成为一种辅助结构,可以起到使转子运转更加平稳的阻尼或缓冲作用。(www.xing528.com)

与直流电机和异步电机类似,永磁同步电机在制动时也可以采用回馈发电的方式,只要让转子转速高于旋转磁场转速,电机就转变为发电机状态,所发出的电能可以给蓄电池充电。

图4-17 带启动绕组的内置式转于

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