稀土永磁同步電機(jī)之相關(guān)永磁直流電動(dòng)機(jī)工作特性

    小功率永磁直流電動(dòng)機(jī)工作性能通常是指當(dāng)電壓U = UN時(shí)，電樞電流入輸出功率尸2 、電樞轉(zhuǎn)速n 、電動(dòng)機(jī)效率刀與輸出轉(zhuǎn)矩爪之間的關(guān)系為。

4 . 3 . 1電樞電流

電樞電流I與電磁轉(zhuǎn)矩T 。成正比，即。

4 . 3 . 2轉(zhuǎn)速特性

直流電動(dòng)機(jī)電壓方程式為。

4 . 3 . 3輸出功率

由電機(jī)學(xué)可知，輸出功率尸，為。

4 . 3 . 4效率

輸出功率尸，與輸人功率尸，之即為。

4 . 4三槽永磁直流電動(dòng)機(jī)

4 . 4 . 1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

由于結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，三槽永磁直流電動(dòng)機(jī)被廣泛應(yīng)用于汽車電器、家用電器、音像設(shè)備及電動(dòng)玩具等方面。三槽永磁直流電動(dòng)機(jī)是一種產(chǎn)量最大的永磁直流電動(dòng)機(jī)，由于電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，因而在電磁理論與性能等方面與其他多槽永磁直流電動(dòng)機(jī)具有不同特點(diǎn)，值得深入研究和討論。三槽永磁直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)如圖4一7所示。

定子機(jī)殼一般是用鋼板拉成，機(jī)殼內(nèi)裝圓筒形或瓦片形永磁體，目前永磁體絕大部分是用鐵氧體，但也有的工廠逐漸研制NdFeB永磁的三槽永磁電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子鐵心為電樞，鐵心是用硅鋼片或無硅鋼片疊成，沖片上有三個(gè)槽和三個(gè)齒，將三個(gè)繞組分別繞在三個(gè)齒上，每個(gè)繞組有兩根引出線。大多數(shù)情況下三個(gè)繞組采用三角形聯(lián)結(jié)（見圖4一7a )，即三角形的三個(gè)頂點(diǎn)與三個(gè)換向片連接，并通過電刷與電源連接。在電壓較高時(shí)，也可以采用星型聯(lián)結(jié)，即三根引出線分別接到三個(gè)換向片上，而另外三個(gè)引線互相連接形成星形中點(diǎn)（見圖4一7b）。為了減小換向火花的影響，有時(shí)在換向器旁還串接一個(gè)由壓敏電阻組成的阻尼圈。在直流電動(dòng)機(jī)中，為了得到恒定的電動(dòng)勢和轉(zhuǎn)矩，每極電樞槽數(shù)至少應(yīng)在8槽以上，但在三槽電動(dòng)機(jī)中，由于槽數(shù)太少，這種電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢和轉(zhuǎn)矩中均含有脈動(dòng)分量使轉(zhuǎn)速脈動(dòng)，這種電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的脈動(dòng)除和電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)與制造精度有關(guān)外，還和氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度分布有很大關(guān)系，即和永磁體充磁情況有很大關(guān)系。

4 . 4 . 2電樞反應(yīng)

小功率永磁直流電動(dòng)機(jī)電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢的軸線在空間是固定不動(dòng)的，而三槽電動(dòng)機(jī)電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢則是隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)在一定的范圍內(nèi)擺動(dòng)。三槽電動(dòng)機(jī)一般有兩條支路，一條支路有一個(gè)繞組，另一條支路有兩個(gè)繞組，其磁動(dòng)勢變化情況如圖4一8所示。對于圖4一sa中，當(dāng)齒1剛從磁極軸線轉(zhuǎn)過一點(diǎn)位置，即繞組1剛結(jié)束換向，這時(shí)繞組1和2居于一條支路，繞組3為另一支路，前一支路為后一支路電流的一半，三個(gè)繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢F，、 FZ 、 F ,，及合成磁動(dòng)勢F 。如圖所示，即在偏離q軸300方向上。隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，F(xiàn) 。軸線也在轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過300方向，F(xiàn)a轉(zhuǎn)過300到叮軸位置（見圖4一sb）。轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)過300 , F，轉(zhuǎn)到q軸另一側(cè)300方向（見圖4一8 。），此時(shí)繞組2換向，當(dāng)換向結(jié)束時(shí)，繞組2的電流反向。繞組2 、 3為一條支路，繞組1為另一支路，這時(shí)F．、 FZ 、 F3，及F 。如圖4一sd所示，F(xiàn) 。軸線位置與圖4一8a相同。由上述分析可知，三槽電動(dòng)機(jī)電樞磁動(dòng)勢F 。在q軸左右擺動(dòng)，擺動(dòng)的角度。600，其幅值為。