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伺服电机之永磁同步电机

2017-12-15 09:27

1.伺服电机中永磁同步电机工作原理
永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机,永磁体作为转子产生旋转磁场,三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应,感应三相对称电流,此时转子动能转化为电能,永磁同步电机作发电机用;此外,当定子侧通入三相对称电流,由于三相定子在空间位置上相差120度,所以三相定子电流在空间中产生旋转磁场,转子旋转磁场中受到电磁力作用运动,此时电能转化为动能,永磁同步电机作电动机用。
永磁同步电机的工作原理如下:
  首先伺服电机中永磁同步电机要建立主磁场,励磁绕组通以直流励磁电流,建立极性相间的励磁磁场;然后采用三相对称的电枢绕组充当功率绕组,成为感应电势或 者感应电流的载体;在原动机拖动转子旋转的情况下,极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组,因此电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性 变化的三相对称交变电势。通过引出线,即可提供交流电源。由于电枢绕组的对称性,保证了感应电势的三相对称性。
2.永磁同步电机工作原理--特点
  伺服电机中永磁同步电机可以将电机整体地安装在轮轴上,形成整体直驱系统,即一个轮轴就是一个驱动单元,省去了一个齿轮箱。永磁同步电机的特点主要有以下几种:
PMSM本身的功率效率高以及功率因数高;PMSM发热小,因此电机冷却系统结构简单、体积小、噪声小;系统采用全封闭结构,无传动齿轮磨损、无传动齿轮噪声,免润滑油、免维护;
PMSM允许的过载电流大,可靠性显著提高;整个传动系统重量轻,簧下重量也比传统的轮轴传动的轻,单位重量的功率大;
  由于没有齿轮箱,可对装向架系统随意设计:如柔式装向架、单轴转向架,使列车动力性能大大提高。

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