Рис. 8.22 Привод двигателя с верньерными ПМ с возможностью управления флюса внешнего ротора
•
Конструкция с внешним ротором облегчает монтаж с ободом шины для прямого привода.
•
Конфигурация с внешним ротором по своей природе предусматривает большой диаметр для
размещения большого количества полюсов ПМ, что является подходящим для машин с верньерным
постоянныммагнитом.
•
Топология внешнего ротора позволяет полностью использовать внутреннее пространство для
размещения ПМП в качестве трехфазной обмотки ротора и обмотки постоянного тока.
•
Трехфазная обмотка ротора использует концентрированную обмотку для создания желаемого
высокоскоростного вращающегося поля; следовательно, экономя медный материал, таким образом
уменьшая потери меди.
•
Использование встроенных прорезей может уменьшить количество пазов обмотки ротора и,
следовательно, увеличить
•
Площадь прорези для размещения большего количества катушек.
•
Многополюсная структура с дробными пазами может снизить зубчатый момент, что обычно
происходит на обычных машинах на постоянных магнитах.
•
ПМП выполняют эффект магнитного зацепления для уменьшения высокоскоростного
вращающегося поля, что приводит к низкоскоростной работе с высоким крутящим моментом.
•
Обмотка постоянного тока обеспечивает гибкий контроль плотности потока в воздушном зазоре,
что очень желательно для достижения контроля ослабления потока для высокоскоростной работы с
постоянной мощностью во время крейсерской поездки ЭМ.
Как и на предыдущем примере, расположение зубьев на этой машине регулируется уравнением (8.1), и
соответствующее высокоскоростное отношение
Gr к низкому определяется уравнением (8,37). Кроме того,
соотношение между числом ПМП
Ns и количеством пар полюсов обмотки ротора
p определяется как
где
m -число фаз обмотки и
k = 2
, 3
, 4
, В этой конструкции машины выбираются параметры
m = 3,
p = 2 и
k = 4. Согласно формуле (8.38), это
дает
N s = 24. На основе уравнения. (8.1), это дает
N r = 22. Таким образом, это так называемая трехфазная
четырехполюсная машина с верньерным постоянныммагнитом с управлением потоком с внешним ротором,
имеющая 24 ПМП в статоре и 22 пары полюсов ПМ в роторе. Подставляя i = 1 и j = −1 в уравнение (8.37),
чтобы получить наибольшую компоненту пространственной гармоники, получаем
G r = −11
∶
1, что
указывает на то, что скорость ротора составляет всего одну одиннадцатую от скорости в обычной машине с
таким же числом пар полюсов обмотки ротора, но вращающихся в противоположном направлении. А
именно, когда скорость вращающегося поля в статоре составляет 2200 об/мин, скорость внешнего ротора
уменьшается в 11 раз до 200 об/мин. Основные данные проекта приведены в таблице 8.2.
Принцип работы и стратегия управления этой машины в основном такие же, как и у предыдущей
машины ВПМ, за исключением того, что обмотка поля постоянного тока питается и управляется
независимо. Соответствующая силовая цепь для управления током поля постоянного тока в основном
представляет собой стандартный преобразователь H-моста, как показано в Рисунке 8.23.