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---- 關于TYBZ稀土永磁同步電機和專用變頻器實現機電一體化的討論 (http://www.brpp.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=60&id=2358)
-- 發布時間：2010-12-9 12:53:44
-- 關于TYBZ稀土永磁同步電機和專用變頻器實現機電一體化的討論
近五年來，稀土永磁同步電機和變頻控制實現機電一體，已被廣泛應用于機械、石油、冶金、建材、食品、印刷、包裝、造紙、造船、塑料、紡織化纖、軍工等行業。自95年以來，分別為全國化纖、造紙、浮法玻璃、印刷機械、光纜設備等上市公司、國家壟斷行業所生產的設備所配套。同時在石化行業（安慶石化、金山石化）永磁同步電機替代了進口大型設備中的同類電機。但是變頻器對永磁同步電機的控制要比普通電機復雜的多，因此國外不少變頻器供應商已和永磁同步電機供應商合作，根據電機的壓頻比曲線，生產操作簡易的專用變頻器。在和這些專用變頻器實現機電一體中，我們做了一些工作，為此在這里將展開討論，以便讓變頻器供應商對永磁電機有進一步的了解。
一、 國內外同步電機的概況
美國GE公司早在五十年代就研制了一批數百瓦的永磁同步電動機，德國西門子公司自五十年代開始經過十年多，研究出各種不同用途、性能良好的永磁同步電動機，七十年代后期就生產出了30千瓦的電機。日本明電舍公司在六十年代后期就已有永磁同步電動機的系列產品供應。日立公司在七十年代就研制出高速的永磁同步電動機。我國自七十年代后期也陸續研制出多種結構的永磁同步電動機。
同步電動機的特點和分類：
交流同步電動機，它的特點是電動機的轉速與電源頻率完全成正比。
Ns=60f/p(rpm) 式中：f: 電源頻率 P: 極對數 Ns: 同步轉速
而交流異步電動機，它與同步電動機的區別在于：轉速與電源頻率不成正比，其轉速始終比同步電動機還要低，叫轉差率。
N=(1-s)ns(rpm) s=(ns-n)/ns*100%
同步電動機按其結構不同可分為：磁阻式同步電動機；磁滯式同步電動機；永磁式同步電動機。 1、磁阻式同步電動機
電動機的定子與異步電動機無多大出入。不同之處在于轉子片的形狀。見圖（1）。為了使電機能自起動，轉子片與異步電
機轉子片一樣具有鼠籠結構。但多了反應槽部分。開反應槽的目的是造成縱向磁阻和橫向磁阻的差別。磁阻差別越大反應轉矩就越大。一臺設計優越的磁阻電動機的功率可比同樣異步電動機大一個機座號。
2、磁滯式同步電動機
電機的定子部分與一般的異步電動機無多大區別，而轉子結構有其特點，見圖（2）。它的轉子結構由非磁性材料制成。在
其表面套上一磁滯環構成.一般磁滯環采用的材料為絡鋼、鈷鋼等。在旋轉磁場中磁場滯環被磁化后，由于環的磁滯特性，使環磁通中滯后定子磁勢軸一個角度,并產生相應的轉矩，由于這個關系，從零至同步轉速都不變，所以轉矩T是恒值的。
磁滯同步電動機從啟動到正常工作過程中，基本與一般異步電動機性能相似，有較小的起動電流和空載電流。工作也很平穩，但它一般適用于較小功率的電機。
3、永磁同步電動機
永磁同步電動機的種類很多，用量也非常大。如轉子由永磁環，經多極充磁后制成，定子由帶齒的磁極加上集中繞組構成，其功率都很小。目前大量使用在家用電器中。
工業用永磁同步電動機的功率都比較大，它的結構與異步電動機結構相近。電機的定子部分與一般的異步電機無多大不同，其轉子結構與異步電機的轉子區別是多了一套永磁體。也即：在磁阻同步電動機的轉子的反映槽中放入永久磁鐵，就成了永磁同步電動機了。永磁同步電動機具有良好的控制性能，可通過頻率的變化進行調速。
永磁同步電機就其使用不同的永磁體，其性能特點有很大區別。用鐵氧體永磁材料制造的同步電動機。這類電動機研制的年代最早，因此使用也最長久，它的特點是：a.由于鐵氧體永磁材料的價格較低，因此此類永磁同步電動機的價格相應的也較便宜。b.由于鐵氧體永磁材料的磁能積比較低，磁場強度很小，用鐵氧體制造的同步電動機的體積相對就比較大，特別是制造大容量的電動機的較困難。但此類電機的起動電流比異步電機大不了多少。
1、 用金屬永磁體制成的永磁同步電動機，總的來說比用鐵氧體永磁材料制成的永磁同步電動機要優越些。
2、 用稀土永磁材料制成的永磁同步電動機，稀土永磁材料具有很高的磁能極，而且它的剩磁也特別高，用這類材料制成的永磁同步電動機具有很多優越性。除前面介紹的優點外，可縮小體積，提高工效。