Электрические
Электродвигатель на постоянных магнитах с концепцией
жүктеу/скачать 23,63 Mb. Pdf көрінісі
|
464bd05b2e7a78a8aeb9381cb3dbe051 original.24779748
| 6.7 Электродвигатель на постоянных магнитах с концепцией
мнемоники С появлением двигателей с статором на постоянных магнитах, у которых в статоре находятся как ПМ, так и обмотки якоря, проблема механической целостности двигателя на постоянных магнитах полностью решена. Разработка этих двигателей на постоянных магнитах направлена на то, как управлять потоком воздушного зазора, тем самым расширяя диапазон скоростей работы с постоянной мощностью. Благодаря включению обмотки поля постоянного тока в статоре управляемый магнитным потоком двигатель на постоянных магнитах, обычно это двигатель ГВ-ДЯППМ, может обеспечивать как ослабление, так и усиление магнитного потока. Тем не менее, соответствующая обмотка поля постоянного тока должна иметь размеры для постоянного возбуждения, что снижает плотность мощности и КПД двигателя. Традиционный двигатель с памятью использует традиционную конструкцию двигателя с ротором на постоянных магнитах и использует ток якоря оси d для выполнения оперативного намагничивания или размагничивания постоянных магнитов ( Ostovic, 2003 ). Этот, так называемый двигатель с памятью с возбуждением от переменного тока подвержен сложному векторному управлению, отсутствию механической целостности в роторе на постоянных магнитах (ПМ) и возможности случайного размагничивания из-за реакции якоря. Идея использования обмотки постоянного тока для ГВ-ПТ ДЯППМ- двигателя распространена на двигатели с памятью, и, следовательно, формирует КМПМ-двигатели (на постоянных магнитах с концепцией мнемоники), также называемых двигателей с памятью с возбуждением от постоянного тока ( Yu и Chau, 2011a ). Концепция мнемосхемы потока или памяти обусловлена природой ПМ из алюминия-никеля-кобальта (Al-Ni-Co) в двигателе, которые могут быть online намагничены или размагничены до различных уровней намагниченности, а затем автоматически сохранены в памяти. Он включает в себя небольшую намагничивающую обмотку для временного переноса тока намагничивания для прямого намагничивания ПМ, что позволяет решить проблему постоянного возбуждения поля и избежать сложного управления током. Когда в 1930-х годах был изобретен материал постоянных магнитов из Al-Ni-Co, он широко использовался в двигателях на постоянных магнитах благодаря своей превосходной остаточной прочности, высокой термостойкости и высокой химической стабильности. Тем не менее, в обычном двигателе на постоянных магнитах, постоянные магниты будут иметь линейную кривую размагничивания с наложенной линией отдачи для обеспечения стабильной производительности в нормальных условиях эксплуатации, и высокую коэрцитивную силу, чтобы избежать необратимого размагничивания в экстремальных условиях работы. К сожалению, эти два ожидания были недостатками РМ из Al-Ni-Co. Следовательно, РМ на основе Al-Ni-Co были заменены ПМ на основе самария-кобальта (Sm-Co) и неодим-железо-бор (Nd-Fe-B) для применения в двигателях на постоянных магнитах. Что иронично, эти недостатки ПМ из Al-Ni-Co теперь используются в КМПМ-двигателях с положительным эффектом. • Нелинейность их характеристик размагничивания делает линию отдачи никогда не накладывающейся на кривую размагничивания. Таким образом, как только ток размагничивания прикладывается, а затем удаляется, рабочая точка будет двигаться вдоль линии отдачи и установится на более низком уровне намагниченности, что означает, что уровень намагниченности каждый раз будет запомнен. • Низкая коэрцитивность является желательной функцией для размагничивания в режиме онлайн. Это уникальное свойство не может быть предоставлена другими материалами ПМ, такими как Sm-Co или Nd- Fe-B. Кроме того, со своей высокой термостабильностью и высокой химической стабильностью, материал РМ из Al-Ni-Co ПМ является естественным выбором для ПМП-двигателя. Мнемоническая концепция потока легко может быть включена во все три основных типа двигателей со статором на постоянных магнитах, ДЯППМ, ПМБП и ПМП. На рис. 6.24 показана конструкция КМ-ПТ ДЯППМ-двигателя, которая использует топологию двухслойного статора с внешним ротором. Использование пяти фаз, а не трех, позволяет повысить плавность крутящего момента и обеспечить отказоустойчивость. Эти две особенности особенно желательны для электромобилей. Использование внешнего ротора, а не внутреннего ротора, должно обеспечить возможность прямого привода для встраиваемой в колесо силовой установки. Внутреннее пространство статора может быть полностью использовано для размещения ПМ, обмотки якоря и обмотки намагничивания, что позволяет получить компактную структуру. Поскольку обмотка якоря и ПМ расположены в разных слоях статора, ПМ могут быть защищены от случайного размагничивания реакцией якоря. Кроме того, якорь имеет дробные обмотки с шагом катушки, равным шагу слота; это не только уменьшает момент зацепления, но и укорачивает концевые обмотки. Как и в случае с ДЯППМ-двигателем, ротор просто состоит из 158 выступающих полюсов без ПМ или обмотки. Таким образом, этот вариант очень надежен. В отличие от обмотки поля постоянного тока ГВ-ПТ ДЯППМ-двигателя, намагничивающая обмотка не должна выдерживать постоянный ток, так что здесь аналогичный размер намного меньше. Наиболее важно, что для намагничивания или размагничивания ПМ требуется только временный импульс тока, так что потребление энергии для намагничивания или размагничивания ПМ является временным и незначительным по сравнению с уровнем потребления ГВ-ПТ ДЯППМ-двигателя. Из-за характерности конструкции с двойным выступом взаимосвязь между числом полюсов статора N s , числом полюсов РМ N PM, числом полюсов ротора N r и числом фаз m КМ-ДЯППМ- двигателя аналогична таковой у ПТ ДЯППМ-двигателя: жүктеу/скачать 23,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|