它是一种重要的磁性功能材料也称为硬磁材料。根据其制造方式和组成部分来划分有铸造永磁体、烧结永磁体、可加工永磁体、粘结永磁体。通常永磁材料的矫顽力在8kAm以上。
旋转电机是通过建立气隙磁场来进行机电能量装换的。同步电机可根据其励磁方式分为电励磁同步电机和永磁同步电机。其差别主要体现在转子上电励磁是直流源通以励磁绕组来产生工作磁场而永磁励磁则根据硬磁材料本生的高矫顽力、高剩磁、高磁能积的性能来建立气隙磁场。由于永磁励磁方式无需励磁绕组可实现无刷化故其具有结构简单、效率较高、维护量小、设计灵活多样等优点。
永磁电机因具有结构简单刚性较好等优点其应用在国民经济、日常生活、军事工业、航空航天等方面都有所体现随着永磁材料磁能积、耐高温性能的提高和价格的降低永磁电机的应用空间会进一步的拓展。
基于以上特点现在伺服系统越来越多的采用永磁同步电机作为伺服电机。
112永磁同步电机简介
永磁电机根据其产生的反电动势波形分为无刷直流电机和永磁同步电机。无刷直流电机通常具有方波反电动势方波反电动势由定子集中绕组和方波充磁的表面磁体产生。因为其方波形状的反电动势所以转子位置的测量可以非常方便地利用反电势的测量得到而且其控制方式也非常的简单。然而简单的逆变器控制导致了转矩脉动的产生所以无刷直流电机一般不太适用于高性能驱动。
永磁同步电机与无刷直流电机的不同仅在于控制策略和激励电压的方式。在永磁同
f步电机中电机反电势的形状基本上是正弦的其正弦的纯度取决于永磁材料充磁的质量。如果永磁体在转子中放置位置正确纯正弦的气隙密度是可以得到的。因为实际上定子绕组不会精确正弦分布因此其气隙密度也只能尽量接近正弦。其电机转子的结构和永磁体的安装方法对电机的性能影响很大。永磁体可以安装于转子表面或是嵌入于转子内部。根据永磁体安放的不同永磁同步电机可分为以下几种如图11所示。
表面安装式转子结构可能最简单、最便宜的一种结构也是现今用得较多的结构如图11a所示。这种结构中电机转子直径变得较小从而导致电机的小惯量因而这种结构适用于伺服系统。这种电机的电枢反应非常小永磁铁的作用类似于空气因此有效气隙长度较大永磁电感非常低。这意味着电机的定子磁链几乎与转子永磁体磁链相等。
图11永磁同步电机转子结构
在面贴式PMSM中永磁体必须放置于有弧度的电机转子表面。一般来说永磁体都已经被打造成型因此永磁体的构形产生额外的问题和花费。特别是r