開關(guān)磁阻式電動機(jī)與普通電動機(jī)的主要區(qū)別
據(jù)了解,開關(guān)磁阻式電動機(jī)與普通電動機(jī)的主要區(qū)別在于是否使用永久磁鐵。對振動源三相異步電動機(jī)而言,其由兩部分組成:運(yùn)動的轉(zhuǎn)子和固定的定子。定子通常做外殼,永久磁鋼安裝在定子內(nèi)。轉(zhuǎn)子運(yùn)行于電機(jī)外殼內(nèi),其上環(huán)繞著銅線繞組,作為電磁體。線圈內(nèi)電流周期性換向,振動源三相異步電動機(jī)因此運(yùn)行。線圈電流換向?qū)е码姶朋w極性轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)子在永久磁場和旋轉(zhuǎn)的電磁場之間的推力和拉力的作用下旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。
振動源三相異步電動機(jī)通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)即換向器實(shí)現(xiàn)電流換向:換向器上的導(dǎo)條與碳刷接觸,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時導(dǎo)電條在碳刷下方運(yùn)行,線圈繞組經(jīng)由導(dǎo)電條連接電刷通電。盡管現(xiàn)代化的電動機(jī)使用了電子控制系統(tǒng)來代替換向器,但其基本的運(yùn)行原理與換向器一樣。
開關(guān)磁阻式電動機(jī)與傳統(tǒng)振動源三相異步電動機(jī)的換向原理是一致的,但其除了沒有電刷以外,還不需要永久磁鐵,也不需要使用稀土等類似的材料。這都是因?yàn)樵诠ぷ髟砩祥_關(guān)磁阻式電動機(jī)采用了最小磁阻原理。
磁阻和電阻比較類似。正如電流會沿著最小的電阻路徑流通,而磁通(即磁力線)也會選擇最小磁阻的磁路。鐵恰是又便宜又好的低磁阻材料。
Inverto公司的開關(guān)磁阻式電動機(jī)使用鐵片作為磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子材料,銅線繞組分布在定子內(nèi)。而繞組線圈通電由控制系統(tǒng)決定,繞組通電產(chǎn)生磁通。繞組磁通會巡著最小磁阻磁路,也就是由鐵片組成的疊片轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子趨向調(diào)整自身位置使得磁通所經(jīng)磁路磁阻最小,轉(zhuǎn)子因此轉(zhuǎn)動。
然而控制系統(tǒng)會不斷地檢測轉(zhuǎn)子的運(yùn)動狀態(tài),轉(zhuǎn)換繞組通電電流,阻止轉(zhuǎn)子繼續(xù)沿其慣性方向調(diào)整。從而保證轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。
這樣一來,控制問題已經(jīng)得到解決,但開關(guān)磁阻式電動機(jī)仍然存在不足之處。比如,輸出給定同樣扭矩,開關(guān)磁阻式電動機(jī)的體積要比含有永磁鐵的電動機(jī)大。不過,開關(guān)磁阻式電動機(jī)所需要的材料成本更為低廉。此外,其轉(zhuǎn)矩特性更適用于汽車性能。
在高速行駛中,開關(guān)磁阻式電動機(jī)不像永磁鐵電動機(jī)那樣快的失去扭矩,這對超車加速過程有利。在發(fā)動機(jī)失靈時候,也更加安全。對于永磁鐵電動機(jī)來說,如果失去動力,轉(zhuǎn)速會迅速下降,將會造成不可預(yù)期的剎車后果,而且也會損傷發(fā)動機(jī)。與之形成鮮明對比的是,開關(guān)磁阻式電動機(jī)在失去動力的時候?qū)繎T性滑行。
除此之外,與電動車內(nèi)的永磁鐵電動機(jī)一樣,開關(guān)磁阻式電動機(jī)制動減速過程中也可充當(dāng)發(fā)電機(jī)?;旧希l(fā)電機(jī)將運(yùn)動轉(zhuǎn)化為電,而電動機(jī)正好相反將電轉(zhuǎn)化為運(yùn)動。電動機(jī)斷電減速時所發(fā)的電恰好可補(bǔ)充電動機(jī)在剎車時電池所耗費(fèi)的能量。
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