《常用同步电动机》PPT课件

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1、第六章常用同步电动机*第一节：同步电动机的工作原理*第二节：三相永磁同步电动机－－无刷直流电动机*第三节：磁阻电动机*第四节：步进电动机重点：同步电动机的工作原理同步电动机的起动无刷直流电动机的结构特点工作原理步进电动机的工作原理运行特性第一节同步电动机的工作原理同步电动机n=ｎ1=60f1/p一、三相异步电动机的同步运行1.异步电动机的工作原理：n

2、=n1“异步”“同步”集电环A1B1C1U1U2V1V2W1W2QS+-A1U2B1V2C1W2IA1A2IB1B2IC1C2二、三相同步电动机工作原理：1.三相定子绕组加入三相对称交流电→旋转磁场2.转子永久磁铁→永久磁场3.定子磁场拉着转子磁场旋转→三相永磁同步电动n1n1dNSqNS双边励磁的同步电动机两种结构集流环凸极转子n1NNSS定子凸极式SN定子隐极转子集流环n1隐极式三、同步电动机电磁功率公式当定、转子处于图示位置气隙小，磁阻小，电抗Xd大，转过90º时，气隙大，磁阻大，磁导小→Xq小凸极式（转子）

3、n1n1dNSqNS略去定子绕组电压降：定子电压平衡方程式dqd轴İdMİİqMjİdMxdjİqMxqÙMM凸极：隐极：IdM：定子相电流的直流分量。IqM：定子相电流的交轴分量。四、同步电动机的V形曲线与功率的调整（一）V形曲线假设：（1）不计（2）（隐极机）可得图示特性曲线根据ÙĖ0İMjİMxtMÙĖ03İqMİMjİMxtMMÙĖ02İqMİMjİMxtMMIMIfIf0Pem2Pem1Pem=0不稳定超前过励欠励滞后Pem2>Pem1>PemcosM=10同步电机过励，向电网输送无功电

4、流，提高功率因数。调节If→P1q变→cosM(二）功率因数的调整五、同步电动机的起动当转子与定子磁场相对静止时，定子磁场才能拉着转子旋转。n1TemNSNSTemn1NSNS所以同步电动机不能自行起动。同步电动机的起动方法1.变频起动法起动时让f1从0逐渐增加。2.同步电动机的转子上装置阻尼绕组（装在极靴上）方法：异步起动后，牵入同步运行。5~10RrfS1ABCS2+-第二节三相永磁同步电动机三相永磁同步电动机：无换向器电动机或直流无刷电动机特点：结构简单，无机械换向器，具有硬机械特性。一、永磁同步电动机的基

5、本结构组成：电机本体、转子位置传感器、电子开关控制信号电源电子开关输出BQMS3~无刷直流电动机的外形图系统图（一）永磁同步电动机—直流无刷电动机定子：三相对称绕组，接成Y或△，称为电枢绕组→产生同步旋转磁场。转子：高磁能积的稀土磁性材料→永磁转子。分类：按定子三相电枢绕组所加电压波形分：正弦波驱动和方波驱动*方波驱动控制简单，成本低（二）定子电枢绕组的开关控制三相绕组接成Y或△。由转子位置检测器决定晶体管的导通、关断。V1V2V3V4V5V6ABCMS3~MS3~△接法的控制方式（三）转子位置传感器作用：

6、检测电动机转子的实际位置。1.光电编码器：光学编码器或旋转编码器（1）增量式组成：固定在定子上的光电耦合开关+固定在转轴上的遮光盘原理：有光线通过，光电管导通，输出低电平。无光线通过，光电管截止，输出高电平。发光二极管（固定）遮光盘（旋转）光电二极管（固定）A相B相R相（基准）（２）绝对码式：光电码盘的码按照二进制读数设计。2.旋转变压器光电码盘易受电气“噪声”的干扰。旋转变压器的定子、转子均有二相交流绕组。3.霍尔位置传感器二、三相永磁同步电动机的工作原理1.普通直流电机的工作原理NSnBaBf（一）反装式直流

7、电机的工作原理2.反装式直流电动机的工作原理根据左手定则，电枢绕组产生最大的电磁转矩，要使电枢绕组顺时针方向转动，电磁转矩的反作用力，迫使磁极逆时针方向转。nBaBfNSBaBfnNS电机继续旋转。Ba与Bf保持垂直→Tem=TmBf与Ba同方向→Tem=0若Bf与Ba之间保持一定的夹角，BaBfnNSn（二）三相永磁同步电动机的工作原理转子位置传感器检测转子的实际位置→控制电子开关中晶体管的通断→磁场方向变→Tem→电机旋转。UdnNSABC转子位置传感器晶体管控制电路V1bV6bV1V2V3V4V5V61b

8、6b１.V2.V3导通，→Ba与Bf垂直→Tem=TmV2V1V3V4IAIBBaBaBfBfBBBASNn0V5ICBaIBBaBfBfBBBCSNn0V6V1IAICBaBaBfBfBCBASNn02.V4.V5导通，→Ba转过1200→Tem=Tm3.V6.V1导通，→Ba再转过1200→Tem=Tm电枢三相绕组的电流波形三、三相永磁同步电动机的调速方