关于TYBZ稀土永磁同步电机和专用变频器实现机电一体化的讨安国

关于TYBZ稀土永磁同步电机和专用变频器实现机电一体化的讨

关于TYBZ稀土永磁同步电机和专用变频器实现机电一体化的讨 2011： TYBZ稀土永磁同步电机的应用和推广已近十年。随着变频技术的日趋完善，实现机电一体化，其优点已越来越明显。TYBZ稀土永磁同步电机结合我国稀土元素丰富的特点，采用高性能稀土永磁材料作为同步电机转子的，使电机的运转效率和功率因数大幅度提高。该电机具有调速精度高，调速比大，输出特性硬，运转平稳。开环控制提高了系统的可靠性，降低了系统成本，从而大大提高了各行业产品的制造工艺。尤其是电机的恒转矩输出和转速不随负载波动的特性。通过变频器有效控制，可使其输出转速保持恒定，在某些机械传动中去掉减速器，这无疑给整个机械制造带来一场新的革命。

近五年来，稀土永磁同步电机和变频控制实现机电一体，已被广泛应用于机械、石油、冶金、建材、食品、印刷、包装、造纸、造船、塑料、纺织化纤、军工等行业。自95年以来，分别为全国化纤、造纸、浮法玻璃、印刷机械、光缆设备等上市公司、国家垄断行业所生产的设备所配套。同时在石化行业（安庆石化、金山石化）永磁同步电机替代了进口大型设备中的同类电机。但是变频器对永磁同步电机的控制要比普通电机复杂的多，因此国外不少变频器供应商已和永磁同步电机供应商合作，根据电机的压频比曲线，生产操作简易的专用变频器。在和这些专用变频器实现机电一体中，我们做了一些工作，为此在这里将展开讨论，以便让变频器供应商对永磁电机有进一步的了解。

一、 国内外同步电机的概况 美国GE公司早在五十年代就研制了一批数百瓦的永磁同步电动机，德国西门子公司自五十年代开始经过十年多，研究出各种不同用途、性能良好的永磁同步电动机，七十年代后期就生产出了30千瓦的电机。日本明电舍公司在六十年代后期就已有永磁同步电动机的系列产品供应。日立公司在七十年代就研制出高速的永磁同步电动机。我国自七十年代后期也陆续研制出多种结构的永磁同步电动机。

同步电动机的特点和分类： 交流同步电动机，它的特点是电动机的转速与电源频率完全成正比。 Ns=60f/p(rpm) 式中：f: 电源频率 P: 极对数 Ns: 同步转速 而交流异步电动机，它与同步电动机的区别在于：转速与电源频率不成正比，其转速始终比同步电动机还要低，叫转差率。N=(1-s)ns(rpm) s=(ns-n)/ns*100% 同步电动机按其结构不同可分为：磁阻式同步电动机；磁滞式同步电动机；永磁式同步电动机。 1、磁阻式同步电动机

电动机的定子与异步电动机无多大出入。不同之处在于转子片的形状。见图（1）。为了使电机能自起动，转子片与异步电机转子片一样具有鼠笼结构。但多了反应槽部分。开反应槽的目的是造成纵向磁阻和横向磁阻的差别。磁阻差别越大反应转矩就越大。一台设计优越的磁阻电动机的功率可比同样异步电动机大一个机座号。

2、磁滞式同步电动机 电机的定子部分与一般的异步电动机无多大区别，而转子结构有其特点，见图（2）。它的转子结构由非磁性材料制成。在其表面套上一磁滞环构成.一般磁滞环采用的材料为络钢、钴钢等。在旋转磁场中磁场滞环被磁化后，由于环的磁滞特性，使环磁通中滞后定子磁势轴一个角度,并产生相应的转矩，由于这个关系，从零至同步转速都不变，所以转矩T是恒值的。

磁滞同步电动机从启动到正常工作过程中，基本与一般异步电动机性能相似，有较小的起动电流和空载电流。工作也很平稳，但它一般适用于较小功率的电机。

3、永磁同步电动机 永磁同步电动机的种类很多，用量也非常大。如转子由永磁环，经多极充磁后制成，定子由带齿的磁极加上集中绕组构成，其功率都很小。目前大量使用在家用电器中。

工业用永磁同步电动机的功率都比较大，它的结构与异步电动机结构相近。电机的定子部分与一般的异步电机无多大不同，其转子结构与异步电机的转子区别是多了一套永磁体。也即：在磁阻同步电动机的转子的反映槽中放入永久磁铁，就成了永磁同步电动机了。永磁同步电动机具有良好的控制性能，可通过频率的变化进行调速。

永磁同步电机就其使用不同的永磁体，其性能特点有很大区别。用铁氧体永磁材料制造的同步电动机。这类电动机研制的年代最早，因此使用也最长久，它的特点是：a.由于铁氧体永磁材料的价格较低，因此此类永磁同步电动机的价格相应的也较便宜。b.由于铁氧体永磁材料的磁能积比较低，磁场强度很小，用铁氧体制造的同步电动机的体积相对就比较大，特别是制造大容量的电动机的较困难。但此类电机的起动电流比异步电机大不了多少。

1、 用金属永磁体制成的永磁同步电动机，总的来说比用铁氧体永磁材料制成的永磁同步电动机要优越些。

2、 用稀土永磁材料制成的永磁同步电动机，稀土永磁材料具有很高的磁能极，而且它的剩磁也特别高，用这类材料制成的永磁同步电

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