永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)動原理
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發(fā)布時間：
2021-01-07 13:59
為了讓轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)需要給轉(zhuǎn)子施加力矩，力矩=力X力臂。永磁同步電機(jī)的力矩有兩個來源，一是永磁鐵和通電導(dǎo)線之間的電流形成的力矩，另一種是繞組中的電流產(chǎn)生的磁場對鐵磁介質(zhì)的磁化作用讓鐵磁介質(zhì)具有了磁性，這個磁場與繞組中的電流產(chǎn)生的相互作用。
為了讓轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)需要給轉(zhuǎn)子施加力矩，力矩=力X力臂。永磁同步電機(jī)的力矩有兩個來源，一是永磁鐵和通電導(dǎo)線之間的電流形成的力矩，另一種是繞組中的電流產(chǎn)生的磁場對鐵磁介質(zhì)的磁化作用讓鐵磁介質(zhì)具有了磁性，這個磁場與繞組中的電流產(chǎn)生的相互作用。外界磁場對繞組導(dǎo)線中的電流發(fā)生力的作用是安培發(fā)現(xiàn)的，所以這種力就叫做安培力。安培力的判定可以用左手定則來判定它的方向。讓磁場垂直于左手的手心，除了拇指以外，其他四個手指并攏與通電導(dǎo)線電流的方向一致，那么大拇指的方向就是安培力的方向。
下圖是一個通電線圈，電流從右邊流入導(dǎo)線，從左邊流出。根據(jù)安培左手定則，我們可以判定左邊的線圈所受的安培力是向上的，而右邊的線圈受到的安培力是向下的。安培力到中心軸線的距離是相等的，它們形成了力矩，在兩個力的作用下，線圈有可能按照順時針方向旋轉(zhuǎn)，這個就是永磁鐵和通電導(dǎo)線之間的作用。
我們再來說一下磁阻力矩，下面是一個通電線圈，中間是空氣，如果按照圖示方向通入電流，在線圈的鐵心和空氣之間會產(chǎn)生箭頭指向的磁場。如果在空氣中出入一塊鐵，那我們會發(fā)現(xiàn)磁力線走向會發(fā)生偏折，有很大部分的磁力線都被收到了鐵的內(nèi)部。我們可以把磁力線想象成具有彈性的線，如果兩邊加上力的話，鐵就會按照拉力的方向來轉(zhuǎn)動，那這種拉力形成的力矩就叫做磁阻轉(zhuǎn)矩。最后鐵所轉(zhuǎn)的位置就和電流磁場的方向平行了，N極和S極互相吸引，達(dá)到平衡狀態(tài)，這種力就叫做磁阻力矩，這主要是插入了鐵的空氣中，磁力線在空氣的各個位置受到的阻力不一樣，鐵對它的阻力更小。對于永磁同步電機(jī)來說，它的力矩是由永磁力矩和磁阻力矩兩部分組成的。
可以看出，無論是永磁轉(zhuǎn)矩還是磁阻轉(zhuǎn)矩，如果線圈的磁場保持不動，一旦永磁的磁場與線圈的磁場平行或者鐵磁質(zhì)感應(yīng)的磁場與線圈磁場平行，那轉(zhuǎn)子就不能繼續(xù)轉(zhuǎn)動，為了讓轉(zhuǎn)子持續(xù)旋轉(zhuǎn)，就要產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。在空間對稱的三個繞組里通入正弦波電流，三個繞組在空間里的相位差是120度，如果通入的電流的相位差也是120度，那就能在空間中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。
關(guān)鍵詞：
永磁,磁場,力矩,電流,線圈,安培力,方向,導(dǎo)線,通電,產(chǎn)生
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