《新能源汽車技術(shù)》課件-永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理

永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理PART01學(xué)習(xí)目標(biāo)目錄PART02學(xué)習(xí)準(zhǔn)備PART03學(xué)習(xí)小結(jié)01020301學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)12能說出永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)；能描述永磁同步電機(jī)的原理；02學(xué)習(xí)準(zhǔn)備學(xué)習(xí)準(zhǔn)備永磁同步電動機(jī)（PermanentMagnetSynchronousMotor，PMSM）的定子繞組與普通同步電動機(jī)的定子繞組一樣。永磁同步電動機(jī)是用徑向內(nèi)置永久磁鐵磁極或混合永久磁鐵磁極，形成可同步旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁極，代替其他形式的勵(lì)式同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組。永磁同步電機(jī)主要是由定子、轉(zhuǎn)子、機(jī)座、傳感器等各部件組成。北汽EV200驅(qū)動電機(jī)的總體構(gòu)成如圖所示。北汽EV200驅(qū)動電機(jī)的總體構(gòu)成學(xué)習(xí)準(zhǔn)備

一般來說，永磁同步電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)與普通感應(yīng)電機(jī)結(jié)構(gòu)非常相似，主要區(qū)別在于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子上放有高質(zhì)量的永磁體，這種獨(dú)特結(jié)構(gòu)與其它電機(jī)形成了鮮明的差別。永磁同步電機(jī)定子如圖所示。1永磁同步電機(jī)定子結(jié)構(gòu)定子結(jié)構(gòu)總成學(xué)習(xí)準(zhǔn)備轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)子鐵芯、永磁體和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)總成如圖所示。為減小磁滯與渦流損耗，轉(zhuǎn)子鐵芯一般采用0.5mm厚、表面有絕緣層的硅鋼片疊制而成。永磁同步電機(jī)的運(yùn)行原理與電勵(lì)磁同步電機(jī)相同，但它以永磁體提供的磁通替代后者的勵(lì)磁繞組勵(lì)磁，使電機(jī)結(jié)構(gòu)較為簡單，降低了加工和裝配費(fèi)用，且無需勵(lì)磁電流，省去了勵(lì)磁損耗，提高了電機(jī)的效率和功率密度。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)總成2永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)準(zhǔn)備根據(jù)永磁體在轉(zhuǎn)子上的安裝位置不同，永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子通常分為兩大類：外置式轉(zhuǎn)子和內(nèi)置式轉(zhuǎn)子（1）外置式轉(zhuǎn)子外置式轉(zhuǎn)子的永磁體為瓦片形，用合成膠粘貼在轉(zhuǎn)子表面。永磁體外表面與定子鐵芯內(nèi)圓之間套以起保護(hù)作用的非磁性套筒外置式轉(zhuǎn)子如圖所示，它分為面貼式和表面嵌入式兩種結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)準(zhǔn)備（2）內(nèi)置式轉(zhuǎn)子永磁體位于轉(zhuǎn)子內(nèi)部，永磁體外表面與定子鐵芯內(nèi)圓之間有鐵磁物質(zhì)制成的極靴，極靴中可以放置鑄鋁籠或銅條籠，起阻尼或起動作用。內(nèi)置式轉(zhuǎn)子內(nèi)的永磁體受到極靴的保護(hù)，其轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的不對稱性所產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩也有助于提高電動機(jī)的過載能力和功率密度，而且易于"弱磁"擴(kuò)速。內(nèi)置式轉(zhuǎn)子如圖所示，根據(jù)永磁體磁化方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向的關(guān)系分為徑向式、切向式、混合式三種。學(xué)習(xí)準(zhǔn)備3永磁同步電機(jī)工作原理

工作原理是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，于是永磁轉(zhuǎn)子跟隨定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場同步旋轉(zhuǎn)，故稱之為同步電動機(jī)。以方波驅(qū)動的12槽8極分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁同步電機(jī)為例介紹其工作原理，定子與轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖如圖3-34所示，圖中，A、B、C為霍爾傳感器，安裝在定子兩個(gè)齒極間的空隙處，用來檢測轉(zhuǎn)子位置。當(dāng)轉(zhuǎn)子的兩個(gè)磁極交界處通過霍爾元件時(shí)，霍爾元件檢測到極性變化，發(fā)出信號控制驅(qū)動電路進(jìn)行三相電流的切換。學(xué)習(xí)準(zhǔn)備為便于介紹，以方波驅(qū)動的12槽8極分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁同步電機(jī)為例介紹其工作原理BG1BG2BG3BG4BG5BG6電源+電源-WUU-VV-W-三相繞組驅(qū)動電路轉(zhuǎn)