Электрические
Машины с бесщеточными электродвигателями на постоянных
жүктеу/скачать 23,63 Mb. Pdf көрінісі
|
464bd05b2e7a78a8aeb9381cb3dbe051 original.24779748
| 4.3 Машины с бесщеточными электродвигателями на постоянных
магнитах В последние годы бесщеточные двигатели на постоянных магнитах вытеснили асинхронные двигатели и стали предпочтительными двигателями для работы на электромобилях. Их основные преимущества заключаются в следующем: • Поскольку магнитное поле возбуждается высокоэнергетическими постоянными магнитами, общий вес и объем могут быть значительно уменьшены для данной выходной мощности, что приводит к более высокой плотности мощности. • Из-за отсутствия потерь в меди ротора они по своей природе обеспечивают более высокую эффективность. • Поскольку тепло в основном возникает в статоре, его можно более эффективно отводить в окружающую среду, что облегчает охлаждение. • Поскольку возбуждение постоянных магнитов не имеет риска производственных дефектов, перегрева или механического повреждения, они по своей сути обеспечивают более высокую надежность. • Из-за отсутствия медных обмоток в роторе они обладают более низкой электромеханической временной константой и, следовательно, лучшей динамической характеристикой. Тем не менее, эти двигатели по-прежнему имеют следующие недостатки: • Поскольку высокоэнергетические постоянные магниты основаны на редкоземельных элементах, стоимость двигателя намного выше, чем у их индукционных аналогов. • Поскольку постоянные магниты расположены в роторе, механическая целостность ротора, особенно в части внешнего монтажа • Постоянные магниты являются проблемой для скоростной работы. • Из-за изначально неконтролируемого потока постоянных магнитов диапазон работы при постоянной мощности ограничен. • Если двигатель не спроектирован или не эксплуатируется должным образом, постоянные магниты могут быть случайно размагничены сильным полем реакции якоря или при высоких рабочих температурах. Семейство бесщеточных двигателей на постоянных магнитах состоит из двух основных составных: синхронного двигателя на постоянных магнитах и бесщеточного двигателя постоянного тока на постоянных магнитах. Синхронный двигатель на постоянных магнитах широко использовался для приведения в движение электромобилей; между тем, бесщеточный двигатель постоянного тока на постоянных магнитах применяют все чаще. 4.3.1 Конструкция машин с бесщеточным электродвигателем на постоянных магнитах Базовая структура бесщеточного двигателя на постоянных магнитах, включая типы синхронного двигателя на постоянных магнитах и двигателя бесщеточного двигателя постоянного тока на постоянных магнитах, показана на рис. 4.4. В основном он состоит из статора, соединенного с трехфазной обмоткой якоря, и ротора, соединенного с полюсами постоянных магнитов. По сравнению с индукционным двигателем он относительно прост из-за отсутствия каркасов и концевых колец. Кроме того, поскольку связанные с этим потери тепла в роторе не являются значительными, обычно не требуется устанавливать лопасти вентилятора на роторе или на валу для принудительного воздушного охлаждения. |