稀土永磁同步電機之相關(guān)永磁直流電動機工作特性

    小功率永磁直流電動機工作性能通常是指當(dāng)電壓U = UN時，電樞電流入輸出功率尸2 、電樞轉(zhuǎn)速n 、電動機效率刀與輸出轉(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

直流電動機電壓方程式為。

4 . 3 . 3輸出功率

由電機學(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機

4 . 4 . 1結(jié)構(gòu)特點

由于結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，三槽永磁直流電動機被廣泛應(yīng)用于汽車電器、家用電器、音像設(shè)備及電動玩具等方面。三槽永磁直流電動機是一種產(chǎn)量最大的永磁直流電動機，由于電動機結(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機具有不同特點，值得深入研究和討論。三槽永磁直流電動機結(jié)構(gòu)如圖4一7所示。

定子機殼一般是用鋼板拉成，機殼內(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機，轉(zhuǎn)子鐵心為電樞，鐵心是用硅鋼片或無硅鋼片疊成，沖片上有三個槽和三個齒，將三個繞組分別繞在三個齒上，每個繞組有兩根引出線。大多數(shù)情況下三個繞組采用三角形聯(lián)結(jié)（見圖4一7a )，即三角形的三個頂點與三個換向片連接，并通過電刷與電源連接。在電壓較高時，也可以采用星型聯(lián)結(jié)，即三根引出線分別接到三個換向片上，而另外三個引線互相連接形成星形中點（見圖4一7b）。為了減小換向火花的影響，有時在換向器旁還串接一個由壓敏電阻組成的阻尼圈。在直流電動機中，為了得到恒定的電動勢和轉(zhuǎn)矩，每極電樞槽數(shù)至少應(yīng)在8槽以上，但在三槽電動機中，由于槽數(shù)太少，這種電動機的電動勢和轉(zhuǎn)矩中均含有脈動分量使轉(zhuǎn)速脈動，這種電動機轉(zhuǎn)速的脈動除和電動機的設(shè)計與制造精度有關(guān)外，還和氣隙磁感應(yīng)強度分布有很大關(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機電樞反應(yīng)磁動勢的軸線在空間是固定不動的，而三槽電動機電樞反應(yīng)磁動勢則是隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動在一定的范圍內(nèi)擺動。三槽電動機一般有兩條支路，一條支路有一個繞組，另一條支路有兩個繞組，其磁動勢變化情況如圖4一8所示。對于圖4一sa中，當(dāng)齒1剛從磁極軸線轉(zhuǎn)過一點位置，即繞組1剛結(jié)束換向，這時繞組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，三個繞組產(chǎn)生的磁動勢F，、 FZ 、 F ,，及合成磁動勢F 。如圖所示，即在偏離q軸300方向上。隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，F(xiàn) 。軸線也在轉(zhuǎn)動，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 。），此時繞組2換向，當(dāng)換向結(jié)束時，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，三槽電動機電樞磁動勢F 。在q軸左右擺動，擺動的角度。600，其幅值為。