Электродвигатели с блоком перемагничивания на постоянных

150 
разновидность двигателя со статором на постоянных магнитах, в котором постоянные магниты с различной 
полярностью расположены на поверхности каждого полюса статора, обмотка якоря обычно располагается в 
виде концентрированной обмотки,
Рис. 6.13 
Конструкция ПМБП-двигателя
Рис. 6.14 
ПМ и расположение обмотки ПМБП-двигателя
а ротор - просто железное ядро с выступающими полюсами (
Deodhar et al., 1997
). На рис.6.13 показана 
конструкция трехфазного 12/16-полюсного ПМБП-двигателя, в которой имеется 16 полюсов статора, 12 
полюсов ротора и 2 полюса постоянных магнитов на каждый полюс статора. В 
отличие от ПТ ДЯППМ-
двигателя, двигатель ПМБП имеет двухполярную связь потока постоянных магнитов, п
отому что связь 
потока с каждой катушкой якоря меняет полярность при вращении ротора, как показано на рис. 6.14. 
Поскольку в вариации двухполярного магнитного потока можно лучше использовать железный сердечник, 
чем в его однополярном аналоге, двигатель ПМБП по своей природе обеспечивает более высокую 
плотность мощности, чем 
ПТ ДЯППМ-двигатель
. Подобно КРД, перекос ротора также может быть 
использован для придания волне воздушного зазора синусоидальной формы и уменьшения момента 
сцепления.
Поскольку 
постоянные 
магниты ПМБП двигателя (с 
постоянными магнитами с блоком 
перемагничивания) 
прикреплены к поверхности полюсов статора, индуцированные потери на вихревые 
токи в ПМ являются серьезной проблемой. Кроме того, он имеет относительно низкий коэффициент 
мощности. Поскольку толщина постоянных магнитов эквивалентно увеличивает эффективную длину 
воздушного зазора между полюсами статора и ротора, толщина постоянных магнитов, дуга полюса ротора 
и длина воздушного зазора оказывают существенное влияние на электромагнитные характеристики ПМБП-
двигателя. Таким образом, были исследованы оптимальные конструкции для двигателей различных 
размеров, такие как использование вогнутых полюсов статора и дополнительных барьеров магнитного 
потока для уменьшения утечки магнитного потока (
Kim and Lee, 2004
), а также методика сопряжения 

151 
зубьев ротора для уменьшения крутящего момента (
Kim et al, 2005
).
В трехфазном ПМБП-двигателе имеются полюсы статора 
N
s
, полюса ротора 
N
r
 
и пары полюсов ПМ 
N
PM
в каждом полюсе статора (
Boldea, Zhang, and Nasar, 2002
). Поскольку двухполюсный угол наклона 
соответствует двум полюсам постоянных магнитов с переменными полярностями на статоре, это дает 
где 
𝜏
PM 
- шаг полюса ПM и D
r
- диаметр ротора. Поскольку пространство между двумя соседними ПМ 
полюса статора составляет 120 ° электрического или 2
𝜏
PM
/3, внутренняя окружность статора может быть 
выражена как 
где 
δ 
is the - длина воздушного зазора. Пренебрегая длиной воздушного зазора и подставляя уравнение 
(6.27) в уравнение соотношение между 
N
s
, 
N
r
 
, и 
N
PM
может быть выведено как
На основе уравнения (6.29), есть много возможных комбинаций 
N
s
, 
Nr
, и 
N
PM
, которые могут быть 
выбраны для трехфазного ПМБП -двигателя. Например, когда 
N
PM
= 1 и 
N
s
 
= 12, это дает 
N
r
 
= 16; когда 
N
PM 
= 2 и 
N
s
 
= 12, это приводит к 
N
r
 
= 28; и когда 
N
PM
= 3 и 
N
s
 
= 12, он заканчивается с 
N
r 
= 40.
Между тем, частота вращения ротора 
n
r 
и частота f питания связаны
Следовательно, чем больше число постоянных магнитов, используемых на полюсах статора, тем выше 
число полюсов ротора и, следовательно, ниже скорость вращения ротора. Например, когда 
N
r
 
= 40 и 
f 
= 
50Hz, это дает 
n
r
 
=1
.
25 rev ∕ s или 75 об/мин.
Как и в случае ПТ ДЯППМ-двигателя, принцип работы ПМБП-двигателя показан на рис. 6.15, где PM - 
мгновенная связь потока ПМ, а 
i 
- мгновенно приложенный ток. Поскольку поданный ток представляет 
собой прямоугольную форму волны, эта операция называется режимом БПОСТ.ТОКА. То есть 
положительный ток подается в зону нарастания потоковой связи на постоянных магнитах, а отрицательный 
ток подается на зону срыва потоковой связи 
на постоянных магнитах
, следовательно, создавая крутящий 
момент в обеих зонах. В общем, изменение индуктивности относительно положения ротора настолько 
мала, что сопротивление крутящего момента очень незначительно.
С другой стороны, при использовании наклонного ротора форма волны потоковой связи ПМ является 
более синусоидальной, так что синусоидальный ток подается в обмотку якоря для создания крутящего 
момента ПМ, как показано на Рисунке 6.16, где фазовый ток подается при сдвиге фазы 90 ° с помощью 
потоковой связи ПМ.
БПЕРЕМ.ТОКА режим работы позволяет ПМБП-двигателю работать в качестве привода синхронного 
двигателя на постоянных магнитах и может наследовать соответствующие стратегии управления, такие как 
векторное управление и прямое управление крутящим моментом. 
Рис. 6.15
Работа бесщеточного ПМБП-двигателя постоянного тока 

152 

жүктеу/скачать 23,63 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: