工业控制
混合励磁电机可以根据其永磁体和电磁体之间的耦合方式进行分类,主要分为两种类型:
并联式混合励磁电机
并联式混合励磁电机的永磁体和电磁体是独立设计的,没有直接的物理耦合,永磁体和电磁体之间的磁场是平行的。这种设计可以提供较高的效率和较低的轴向长度,但需要更复杂的控制系统来控制电磁体和永磁体的电流。
轴向耦合式混合励磁电机
轴向耦合式混合励磁电机的永磁体和电磁体之间通过轴向磁路进行物理耦合,永磁体和电磁体之间的磁场是垂直的。这种设计可以提供更简单的控制系统和更高的转矩密度,但效率和轴向长度可能会受到影响。
混合励磁电机基本类型
由于混合励磁电机在结构上实现了电机气隙磁场的直接调节与控制,突破了传统永磁电机通过电枢电流矢量控制实现弱磁或增磁的局限,结构上可有多种实现方式。按照转子(动子)的运动方向可分为旋转式混合励磁电机和直线式混合励磁电机;从电机永磁体放置位置可分为转子永磁型混合励磁电机和定子永磁型混合励磁电机。
另外,从电机内永磁体磁势与电励磁磁势相互作用关系来看,一般可归结为三种类型,即串联磁路、独立并联磁路和串并联混合磁路。对于串联磁路,永磁体的磁势与电励磁产生的磁势相串联,共同形成气隙磁场;对于独立并联磁路,通常存在径向磁路和轴向磁路,永磁磁场磁路与电励磁磁场回路相互独立,但在气隙中相互作用,共同形成电机主磁场;对于串并联混合磁路,永磁体磁路与电励磁磁路既有串联部分,又有并联部分,共同形成电机主磁场。通过控制电励磁绕组电流的大小和方向,实现电机气隙磁场的灵活调节与控制。
为便于分析和简单分类,以永磁体放置位置为区分,即从转子永磁型混合励磁电机与定子永磁型混合励磁电机来阐述混合励磁电机的几种典型结构形式。
除了根据永磁体和电磁体之间的耦合方式进行分类外,混合励磁电机还可以按照永磁体和电磁体的比例进行分类,主要包括以下两种类型:
永磁型混合励磁电机
永磁型混合励磁电机的永磁体占据了电机中磁通的大部分,只有一小部分磁通是由电磁体提供的。这种设计可以提供高效率和高功率因数,但对于一些需要大转矩的应用,会受到永磁体的限制。
电磁型混合励磁电机
电磁型混合励磁电机的电磁体占据了电机中磁通的大部分,只有一小部分磁通是由永磁体提供的。这种设计可以提供更高的转矩密度和更灵活的控制,但对于高效率的应用,可能会受到电磁体的铜损和铁损的影响。
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