什么是永磁同步電機?

2021-09-09 21:20:23

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磁鐵分為N極和S極。磁力線從N極開始，最后回到S極；磁鐵在同一個磁極上互相排斥，在不同的磁極上互相吸引。

永磁同步電機利用磁極間的相互作用力。理論上，我們可以移動一個磁極，讓另一個磁極跟隨。如果第一個磁極旋轉，另一個磁極也將旋轉。但這不能稱為電動機，因為旋轉磁極需要機械能，而機械能本質上是機械能之間的轉換，而不是電能和機械能之間的轉換。那我該怎么辦？

安培定律告訴我們，磁場的本質是由電流產生的。我們想要的是磁場之間的相互作用，所以主要是電流。一個非常自然的想法是：兩個磁場中的一個可以由線圈產生——當然，這就是永磁電機的作用。

電機產生的轉矩是兩個磁場的相互作用。當兩個磁場連續旋轉時，會產生固定的旋轉扭矩。要產生旋轉磁場，必須有“旋轉”電流；要產生“旋轉”電流，必須有“旋轉”電壓；同時，旋轉磁場也會產生“旋轉”磁鏈。

當永磁同步電動機轉速很低時，其電壓極限圓很大，電流極限是其主要約束條件。因此，在低速時，電流始終可以保持在較大的狀態。此時，它被稱為恒定扭矩區域。當速度繼續上升時，電壓和電流限制圈都成為約束。二者的交點為工作點，如下圖T2和T3區域所示，部件開始出現，此時變為弱磁狀態，即永磁體產生的磁場被產生的磁場減弱，在相同電壓下可以產生更高的速度。