目前,在交流同步伺服驅(qū)動系統(tǒng)中,普通應(yīng)用的交流永磁同步伺服電動機(jī)有兩大類。 一類稱為無刷直流電動機(jī),它要求將方波電流直入定子繞組(BLDCM) 另一類稱為三相永磁同步電動機(jī),它要求輸入定子繞組的電源仍然是三相正弦波形。(PM•SM)。
無刷直流電動機(jī)(BLDCM),用裝有永磁體的轉(zhuǎn)子取代有刷直流電動機(jī)的定子磁極,將原直流電動機(jī)的電樞變?yōu)槎ㄗ?。有刷直流電動機(jī)是依靠機(jī)械換向器將直流電流轉(zhuǎn)換為近似梯形波的交流電流供給電樞繞組,而無刷直流電動機(jī)(BLDCM)是將方波電流(實際上也是梯形波)直接輸入定子。將有刷直流電動機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子顛倒一下,并采用永磁轉(zhuǎn)子,就可以省去機(jī)械換向器和電刷,由此得名無刷直流電動機(jī)。 BLDCM定子每相感應(yīng)電動勢為梯形波,為了產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩,要求功率逆變器向BLDCM定子輸入三相對稱方波電流,而SPWM、PM、SM定子每相感應(yīng)電動勢為近似正弦波,需要向SPWM、PM、SM定子輸入三相對稱正弦波電流。
永磁同步電機(jī)的磁場來自電動機(jī)的轉(zhuǎn)子上的永久磁鐵,永久磁鐵的特性在很大程度上決定了電機(jī)的特性,目前采用的永磁材料主要有鐵淦氧,鋁鎳鈷,釹鐵硼以及SmCO5 Sm2CO17. 在轉(zhuǎn)子上安裝永磁鐵的方式有兩種。一種是將成形永久磁鐵裝在轉(zhuǎn)子表面,即所謂外裝式;另一種是將形成永久磁鐵埋入轉(zhuǎn)子里面,即所謂內(nèi)裝式。永久磁鐵的形狀可分為扇形和矩形兩種。
根據(jù)確定的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的每相勵磁磁動勢的分布不同,三相永磁同步電動機(jī)可分為兩種類型:正弦波型和方波型永磁同步電機(jī),前者每相勵磁磁動勢分布是正弦波狀,后者每相勵磁磁動勢分布呈方波狀,根據(jù)子路結(jié)構(gòu)和永磁體形狀的不同而不同。對于徑向勵磁結(jié)構(gòu),永磁體直接面向均勻氣隙,如果采用系統(tǒng)永磁材料,由于稀土永磁的取向性好,可以方便的獲得具有較好方波形狀的氣隙磁場。對于采用非均勻氣隙或非均勻磁化方向長度的永磁體的徑向勵磁結(jié)構(gòu),氣隙磁場波形可以實現(xiàn)正弦分布。
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