永磁偏磁式磁阻電機(jī)(偏磁電機(jī)之三)-資料下載頁
2025-06-19 13:35本頁面
【正文】 為安全起見，還可在杯形轉(zhuǎn)子外加一薄殼保護(hù)套，固定在端盤上。軸承安裝位可分布在定子兩端，一個(gè)在端盤內(nèi)；另一在套筒外壓配一軸承盒，正好利用端部繞組突出部剩下的空間。 內(nèi)定子最大的缺點(diǎn)是定子散熱不良，大功率電機(jī)只好改用圖23外定子結(jié)構(gòu)了。 一般永磁電機(jī)如直流電機(jī)、同步電機(jī)等，都是將永磁體直接裝在氣隙界面上，氣隙磁密取決于永磁材料。偏磁式磁阻電機(jī)由于永磁體在定子中，不是在氣隙上，與矽鋼鐵芯，能各自發(fā)揮所長(zhǎng)。永磁體磁通密度低，定子中有較大容積空間能容納足夠多永磁材料；矽鋼材料導(dǎo)磁性能好，磁通密度高，氣隙磁密很容易超過2T(永磁同步電機(jī)和無刷直流電機(jī)的釹鐵硼一般也只能達(dá)到1T)。因此這種使用鐵氧體的永磁式偏磁電機(jī)，單位體積轉(zhuǎn)矩跟永磁式同步電機(jī)都不會(huì)差太多。由于外露磁極都是矽鋼材料組成，充磁極頭不須設(shè)計(jì)復(fù)雜的造型就可以保證質(zhì)量。各相磁場(chǎng)強(qiáng)度分布均勻，有利于進(jìn)一步減低脈振、噪音，提高效率。六、細(xì)化磁極傳統(tǒng)磁阻電機(jī)一般采用集中式繞組，為了減少繞組數(shù)，一般采用每相二磁極結(jié)構(gòu)。二極電機(jī)磁路長(zhǎng)，磁極尺寸大，繞組匝數(shù)多，線圈電感大。如果把磁極數(shù)增加一倍，比如二相四極改為二相八極。由于磁路縮短一倍，同時(shí)，磁極尺寸又減小一倍，在同樣鐵芯氣隙尺寸下，每個(gè)磁極繞組匝數(shù)可減小為原來的1/2，抵消繞組數(shù)增加一倍等其它因數(shù)后，每相電感可降到原來的1/2。根據(jù)以上原理，一種方法是在圖22和圖23的基礎(chǔ)上，直接增加叉指數(shù)，從而增加磁極數(shù)，達(dá)到細(xì)化磁極目的。這種方法的缺點(diǎn)是叉指數(shù)增加并細(xì)化后，帶來組裝上的工藝?yán)щy。每個(gè)組裝磁極尺寸減小后，叉指磁極定位誤差增加，組裝后的定子齒間相對(duì)位置精度下降。另外一種細(xì)化磁極的方法是把圖17單定子結(jié)構(gòu)與圖22叉指形結(jié)構(gòu)混合起來，可畫出圖24混合定子結(jié)構(gòu)。這樣一來就把圖17所示的“ 同面排列 ”與所謂“對(duì)面排列”混合起來了。圖24 結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)配合兩相八極，四相四極，二相四極等各種繞組。不同的繞組設(shè)計(jì)，作不同用途時(shí)，相應(yīng)定、轉(zhuǎn)子齒 要另作設(shè)計(jì)。圖24 定子結(jié)構(gòu)，同樣可改成外定子結(jié)構(gòu)。圖24也可簡(jiǎn)化為每極一齒，成為典型開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)，圖241就是這種結(jié)構(gòu)的示意。 圖241雖然這里僅畫出四極十六槽結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要，也可設(shè)計(jì)成六極二十四槽，四極三十二槽。二極十八槽等各種結(jié)構(gòu)。還可根據(jù)需要設(shè)計(jì)成內(nèi)轉(zhuǎn)子，端面轉(zhuǎn)子，盤形轉(zhuǎn)子等各種型式。圖24 結(jié)構(gòu)看起來更加接近于普通永磁式同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)。但永磁式電機(jī)的永磁體在轉(zhuǎn)子上，而偏磁電機(jī)的永磁體在定子上。因此偏磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子簡(jiǎn)單，動(dòng)平衡容易，適合更高轉(zhuǎn)速，電機(jī)功率密度高，成本低。同時(shí)，這種結(jié)構(gòu)也是無刷直流電機(jī)的一種結(jié)構(gòu)形式。微型電機(jī)關(guān)鍵問題是要簡(jiǎn)單、便宜、工藝性好，上述叉指式矽鋼片結(jié)構(gòu)的工藝都還太復(fù)雜。一種方法是把矽鋼鑄錠經(jīng)熱處理后，直接粉碎，然后拌入少量熱塑性塑料作粘結(jié)劑，熱壓成一對(duì)多極叉指，中間安裝永磁體，組成定子。這有待電機(jī)工藝的進(jìn)一步發(fā)展。至此，經(jīng)典的偏磁電機(jī)原理已經(jīng)全部講完了。經(jīng)典偏磁電機(jī)的主要思路，還是沒有離開傳統(tǒng)磁阻電機(jī)基本磁路結(jié)構(gòu)，只是在其基礎(chǔ)上作一些改進(jìn)，電機(jī)凸極轉(zhuǎn)子根本就沒變，定子還是凸極的，只是從驅(qū)動(dòng)方式出發(fā)，把直流脈沖分接為直流和交流兩部分，直流用勵(lì)磁或永磁，驅(qū)動(dòng)從直流脈沖就改為幅值小一倍左右的交流。偏磁電機(jī)原理對(duì)精通磁阻電機(jī)的人是不難理解的，如果對(duì)磁阻電機(jī)原理不太清楚的，讀起來會(huì)很吃力。后面的章節(jié)就將談?wù)剬?duì)磁阻電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子齒槽結(jié)構(gòu)方面的一些較大改動(dòng)。比如磁阻電機(jī)是否一定是雙凸極的？單凸極可行嗎？齒槽要如何改進(jìn)能減少點(diǎn)漏磁？ 11
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