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1、变流技术与电力牵引编淤评论永磁同步电动机在铁道机车动车上的应用近藤捻等〔日摘要永磁同步电动机因其效率高,现已广泛。用作电动汽车牵引电动机和空调压缩机电动机等在铁道机,。已被逆变器供电且只需要较少维护的异步电动机取代。车动车上直流牵引电动机用了很长时间但近些年来永,,而且效率比异步电动机高,以更小。为磁同步电动机是一种交流电动机所需维护也很少体积和重量可了充分,开发。,发挥其效率高的特点了直接驱动式和全封闭式永磁同步电动机文章从铁道机车动车上的应用出发介绍。了我们的研究成果关键词牵引电动机永磁同步电动机全封闭式牵引电动机直接驱动小型轻量中图分类号一
2、文献标识码文章编号一一一,前言的定子与异步电动机基本上相同,由叠压硅钢片构成的定子铁心和嵌在定子铁心槽内的定子线圈组成,铁道机车车辆的牵引电动机装在转向架上的空。,线圈的连接是使通常的三相交流电源产生旋转磁场间受到限制因此体积要小列车的高速化又要求、。,永磁同步电动机的转矩是由永久磁铁的磁场和它重量轻输出功率大而且电动机的转矩特性,,定子线圈电流建立的磁场相互作用产生的转子与要求在启动时输出很大的转矩并能在很宽的速度,。采用三相交流电源供电的定子旋转磁场同步运转并范围内运行以及便于转矩控制,。,,产生转矩这种转矩被称为磁铁转矩此外改变直流电动机能
3、满足这些要求故多年来牵引电,。。,转子铁心的形状还可望得到磁阻转矩磁阻转矩动机一直使用直流电动机但是随着电力电子技,,是由转子磁性的凸极结构产生的是由于在磁铁的磁术的进步逆变器控制的异步电动机也能满足极方向该方向的坐标轴为轴和与该方向相移这些要求。与直流电动机相比,异步电动机没有换“,,,电角度的方向在坐标中为轴上磁力线通向器维修减少同时可以做到小型轻量因此新。过的难易程度不一样而产生的转矩型电传动机车动车的牵引电动机基本上全部采用异,,简单来说在定子线圈产生的旋转磁场中转。步电动机子的永久磁铁由于吸引和排斥而产生的力就是磁铁现在,永磁同步电动机
4、又引起了人们注意。它转矩旋转磁场中转子上的磁铁被吸引而产生的转不仅与异步电动机同样具有的牵引电动机所需的特。矩就是磁阻转矩点,而且还可以比异步电动机的效率更高,体积和图是各种典型永磁同步电动机转子的垂直于。重量更小本文首先介绍了永磁同步电动机的结构。转轴的剖面图图和图称为表面磁铁和特点,然后按永磁同步电动机适用于铁道机车动型,顾名思义,其转子表面固定有永久磁铁。通常,车的观点重新分析用永磁同步电动机作为直接驱,情况下表面磁铁型永磁同步电动机在转子的外侧,动式牵引电动机和全封闭牵引电动机中取得的成果,,以防覆盖一层非磁性的结构材料压住永久磁铁。阐明
5、了永磁同步牵引电动机应用的可能性。止电机高速运转时表面磁铁飞出来图结构的铁心形状没有凸极性,基本上不会产生磁阻转矩,永磁同步电动机的结构和特点。只能产生磁铁转矩图结构的铁心有凸极结,永磁同步电动机的结构构,因此还可以产生磁阻转矩。图的结构是、永磁同步电动机是靠装在转子上的永久磁铁产内埋磁铁型结构。顾名思义,其磁铁埋在铁心中间。生磁场的同步电动机。按磁铁装在转子的方法可分内埋磁铁型结构的铁心通常有磁性凸极性的形状,为表面磁铁型和内埋磁铁型两种。永磁同步电动机可以产生磁阻转矩。而且,内埋磁铁型结构简单,制©1994-2008ChinaAcademic
6、JournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net永磁同步电动机在铁道机车动车上的应用变流技术与电力牵引下种情况,。为最大电流有效值、万非磁性结构材料功。‘这种情况意味着永久磁铁产生的磁通比定子产生的磁通要大。因此,在高速区磁铁产生的磁通较强,因磁通不能充分削弱,电压会过大,故存在输出限界速度。为此,高速区的输出功率会出现急剧表面磁铁型表面磁铁型内埋磁铁型。,下降在这种电机常数关系时必须使输出限界速图永磁同步电动机转子剖。,面形状度远大于最高速度但另一方面因
7、电枢反应磁通小,功率因数较高,在逆变器容量相同的情况下,可。,。以采用较大的最大输出功率。。造也很容易脆性的磁铁不在表面结构很牢固这是优点,。。铁道机车动车的牵引电动机希望有牢固的结构功声,。而且希望有效利用磁阻转矩这样就可以使永久磁这种情况下输出限界速度理论上为无穷大因。,,,铁产生的交链磁通足够小见所述因此可此高速区输出功率不会下降恒功特性可以保持以说内埋磁铁型转子结构的永磁同步电动机是适宜。到最高速度。。用作铁道机车动车牵引电动机的必几永磁同步电动机的特点这种情况意味着磁铁产生的磁通比定子产生的,效率高、体积小磁通小。磁铁的磁通可以用电枢磁
8、通来抵消,因此,。,。永磁同步电动机最大的特点就是效率高效率不存在输出限界速度高速区的功率下降很小但一,,可以用输人功率损耗输入功率来表
