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為了提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性,許多學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)在永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上進(jìn)行了大膽的嘗試和革新,并且取得了許多新進(jìn)展。為了解決槽寬和齒部寬度的矛盾,開發(fā)了橫向磁通電( transverse flux machine)技術(shù),電樞線圈和齒槽結(jié)構(gòu)在空間上垂直,主磁通沿著電機(jī)的軸向流通,提高了電機(jī)的功率密度;采用雙層的永磁體布置,使得電機(jī)的交軸電導(dǎo)提高,從而增加了電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和zui大功率;改變定子齒形和磁極形狀以減少電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)等。
稀土永磁電機(jī)由于稀土永磁體的高磁能積和高矯頑力(特別是高內(nèi)稟矯頑力),使得稀土永磁電機(jī)具有體積小、重量輕、效率很高、特性好等一系列優(yōu)點(diǎn)。由于稀土永磁材料的磁性能優(yōu)異,它經(jīng)過充磁后不再需要外加能量就能建立很強(qiáng)的長(zhǎng)久磁場(chǎng),用來替代傳統(tǒng)電機(jī)的電勵(lì)磁場(chǎng)所制成的稀土永磁電機(jī)不僅效率很高,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠,還可做到體積小、重量輕。
永磁電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)具體包括以下幾點(diǎn):與普通的三相異步電動(dòng)機(jī)比,永磁電機(jī)具有高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、啟動(dòng)時(shí)間較短、高過載能力的優(yōu)點(diǎn),可以根據(jù)實(shí)際軸功率降低設(shè)備驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的裝機(jī)容量,節(jié)約能源的同時(shí)減少固定資產(chǎn)的投資,它的優(yōu)勢(shì)更在于其兩低兩高,即損耗和溫升低、功率因數(shù)和效率很高,這也正是人們對(duì)于電機(jī)性能的追求,也就決定了永磁電機(jī)的市場(chǎng)應(yīng)用地位;永磁電機(jī)的缺點(diǎn)主要是永磁電機(jī)的啟動(dòng)電流倍數(shù)約為9倍,較異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流大;永磁電機(jī)不能采用降l壓?jiǎn)?dòng)方式。
永磁電機(jī)與普通電機(jī)的區(qū)別主要是:與普通電機(jī)相比,永磁電機(jī)具有功率密度高,特征信號(hào)小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,電機(jī)的尺寸和形狀靈活多樣等性能特點(diǎn),一是功率密度和效率較高:這里所說的功率密度高,主要是指永磁電機(jī)體積小而發(fā)電或輸出功率大;二是體積小,重量輕:由于使用了gao性能的永磁材料提供磁場(chǎng),使得永磁電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)較普通電機(jī)大大增強(qiáng),而永磁電機(jī)的體積和重量較普通電機(jī)則大大縮小;3是故障率更低、使用普遍:由于使用了gao性能的稀土永磁材料提供磁場(chǎng),因此故障率更低,使用更加普遍;四是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大:由于永磁電機(jī)正常工作時(shí)轉(zhuǎn)子繞組不起作用,因而在設(shè)計(jì)時(shí)可使轉(zhuǎn)子繞組完全滿足高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求。