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磁滞式同步电动机

来源:沙巴体育发布时间:2018/03/23点击数:

  是利用磁滞材料产生磁滞转矩而工作的同步电动机。它分为内转子式磁滞同步电动机、外转子式磁滞同步电动机和单相罩极式磁滞同步电动机。内转子式磁滞同步电动机的转子结构为隐极式,外观为光滑的圆柱体,转子上无绕组,但铁心外圆上有用磁滞材料制成的环状有效层。

  磁滞同步电动机是利用磁滞材料产生磁滞转矩而工作的同步电动机。它分为内转子式磁滞同步电动机、外转子式磁滞同步电动机和单相罩极式磁滞同步电动机。内转子式磁滞同步电动机的转子结构为隐极式,外观为光滑的圆柱体,转子上无绕组,但铁心外圆上有用磁滞材料制成的环状有效层。定子绕组接通电源后,产生的旋转磁场使磁滞转子产生非同步转矩而起动旋转,随后自行牵入同步运转状态。在电动机非同步运行时,定子旋转磁场以转差频率反复地磁化转子;在同步运行时,转子上的磁滞材料被磁化而出现了永磁磁极,从而产生同步转矩。

  硬磁材料的磁滞现象非常显著,其磁滞回线宽,剩磁与矫顽力数值很大,反应出硬磁材料磁化时,阻碍磁分子运幼的相互间摩擦力甚大。铁磁材料在交变磁化时,磁滞现象表现为B滞后于H—个时间角。磁滞式同步电动机转子,是处于旋转磁化状态,磁滞现象表现为铁磁材料的磁通势滞后于外磁通势一个空间角,具体分析如下。

  图1(a)中电机转子是一个硬磁材料的实心转子,大小不变的定子磁通势(或磁力线、或磁通.方向部—祥)在空间固定方间,转子处于恒定磁化状态。转子上的磁分子沿定子磁通势方问排列,转子总磁通势F与定子磁通φ方向—致,转子受转矩T=0。若定子磁通势逆时针方向在空间旋转,如图1(b)所示,转子处于旋转磁化状态.其上的磁分子都不停地改变方向,以使其磁通势的方向与定子旋转磁通势的方向一致,但是磁分子旋转时彼此甚大的摩擦力,使得它们不能即时跟上定子旋转磁通势的速度,而始终落后一个空间角度θC,这就是转子磁通势F与定子磁通φ的空间夹角,称作磁滞角。旋转磁化时由于磁滞角存在,转子受转矩TC≠0,是逆时针方向,称为磁滞转矩。磁滞式同步电动机起动时,转子之所以能随定子旋转磁通势旋转并达到同步转速n,其原因就在于有磁滞转矩。磁滞式同步电动机中,磁滞角θC的大小只取决于硬磁材料的磁化特性,与旋转磁通势的转速无关。当φ一定时,在0~n0范围内,θC与TC又都为常数。磁滞式同步电动机可以自行起动,而且起动转矩较大,这是它的优点。当转子转速到达n0同步运行以后,旋转磁通势与转子之间无相对运动,转子也从旋转磁化变为恒定磁化,即成了个永久磁铁。带的负载大小可以从0到TL;定子磁通势与转子磁通势夹角θ相应从0到θC。

  磁滞式同步电动机转子多数采用环形硬磁材料,可用冲片叠压而成,也可用整块铸造而成。里面有套筒,见图2(a)。套筒可由非磁性材料制成,转子磁路如图中2 (b)所示;套筒也可由磁性材料制成,转子磁路如2 (c)所示。无论是哪一种套筒.磁通都必经硬磁材料的有效环。

  功率较小的磁滞电动 机,与罩极式单相异步电动机的定子一样,定子可以采用罩极结构。转子则可由硬磁材料的薄片组成.薄片的形状还可以是磁路不对称的,即有纵轴与横轴之分。这样运行时转矩既有磁滞转矩又有反应转矩。电钟里常常采用罩极式磁滞电动机。

  前边讲的永磁式同步电动机起动时除用笼型绕组产生异步转矩以外,也可以采用转子上装上硬磁材料的圆环,既产生较大的起动转矩,又增加运行时的同步转矩。

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