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永磁同步電機內(nèi)置式轉(zhuǎn)子的磁路結(jié)構(gòu)主要有徑向式、切向式和混合式3種,它們之間的區(qū)別主要在于永磁體磁化方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向關(guān)系的不同。由于永磁體置于轉(zhuǎn)子內(nèi)部,轉(zhuǎn)子表面便可制成極靴,極靴內(nèi)置入銅條或鑄鋁等便可起到啟動和阻尼的作用,穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能都較好。又由于內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路不對稱,這樣就會在運行中產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩,有助于提高電機本身的功率密度和過載能力,而且這樣的結(jié)構(gòu)更易于實現(xiàn)弱磁擴速。
永磁同步電機由兩個關(guān)鍵部件組成,即一個多極化永磁轉(zhuǎn)子和帶有適當設(shè)計繞組的定子。因磁鐵嵌入到一個電鍍的鐵磁芯內(nèi)是非常困難的,通過使用適當厚度的磁鐵(500μm)以及在轉(zhuǎn)子和定子鐵芯的高l性能磁材料,氣隙可以做得非常大(300~500μm)而沒有明顯的性能損失,這使得定子繞組在氣隙中占據(jù)一定的空間,從而大大簡化了永磁同步電動機的制造。
矢量控制技術(shù)誕生于上世紀 70 年代初,永磁同步電機的矢量控制系統(tǒng)是參照直流電機的控制策略,利用坐標變換將采集到的電機三相定子電流、磁鏈等矢量按照轉(zhuǎn)子磁鏈這一旋轉(zhuǎn)矢量的方向分解成兩個分量,一個沿著轉(zhuǎn)子磁鏈方向,稱為直軸勵磁電流;另一個正交于轉(zhuǎn)子磁鏈方向,稱為交軸轉(zhuǎn)矩電流。根據(jù)不同的控制目標調(diào)節(jié)勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流,進而實現(xiàn)對速度和轉(zhuǎn)矩的精l確控制,使控制系統(tǒng)獲得良好的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)響應(yīng)特性。