永磁同步电机的转子包括永磁体、转子铁芯、转轴、轴承等。具体来说,根据永磁体在转子铁芯中的位置可以分为表面式和内置式PMSM。其中表面式PMSM转子结构又分为:表贴式和插入式。
内置式PMSM转子磁路结构分为:径向式、切向式和混合式。
一,首先,介绍一下表面式PMSM。如下图中的PMSM极对数为2,分别为表贴式和内置式。
内置式
在下面的这幅图中已经标出了两种表面式转子的d轴线与q轴线的位置,d轴线与电动机的转子磁极所在的轴线重合,q轴线超前d轴90电角度,即相邻两个磁极的集合中性轴线。由于在不同转子中的磁极对数不一样,所以q轴与d轴之间的机械角度差时不同的,但是电角度的差都是90度。
内置式结构的转子的特点:
对于这种表面式的转子结构,永磁体贴在转子圆形铁芯外侧,由于永磁体材料磁导率与气隙磁导率接近,即相对磁导率接近1,其有效气隙长度是气隙和径向永磁体厚度总和;交直轴磁路基本对称,电动机的凸极率ρ=Lq/Ld≈1,所以表面式PMSM是典型的隐极电动机,无凸极效应和磁阻转矩;该类电动机交、直轴磁路的等效气隙都很大,所以电枢反应比较小,弱磁能力较差,其恒功率弱磁运行范围通常较小。由于永磁体直接暴露在气隙磁场中,因而容易退磁,弱磁能力受到限制。由于制造工艺简单、成本低,应用较广泛,尤其适宜于方波式永磁电动机。
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