DSAI130D 3BSE003127R1實(shí)現(xiàn)了電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的直接調(diào)節(jié)與控制

混合勵(lì)磁同步電機(jī)（hybrid excited synchronous machine， HESM）是一種寬調(diào)速電機(jī)，它結(jié)合了永磁同步電機(jī)和電勵(lì)磁同步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，又克服了它們各自的缺點(diǎn)。因此，它在寬速度運(yùn)行范圍的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景。

混合勵(lì)磁同步電機(jī)的基本由于混合勵(lì)磁電機(jī)在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的直接調(diào)節(jié)與控制，突破了傳統(tǒng)永磁電機(jī)通過電樞電流矢量控制實(shí)現(xiàn)弱磁或增磁的局限，結(jié)構(gòu)上可有多種實(shí)現(xiàn)方式。

按照轉(zhuǎn)子（動(dòng)子）的運(yùn)動(dòng)方向可分為旋轉(zhuǎn)式混合勵(lì)磁電機(jī)和直線式混合勵(lì)磁電機(jī)；從電機(jī)永磁體放置位置可分為轉(zhuǎn)子永磁型混合勵(lì)磁電機(jī)和定子永磁型混合勵(lì)磁電機(jī)。

混合勵(lì)磁電機(jī)（Hybrid Excitation Motor，HEM）是一種綜合了永磁體和勵(lì)磁線圈的電機(jī)，其結(jié)構(gòu)和原理如下：

結(jié)構(gòu)

混合勵(lì)磁電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子由電機(jī)的外殼、定子繞組、勵(lì)磁線圈和傳感器等部分組成。轉(zhuǎn)子由永磁體和繞組組成，其中永磁體通常采用高能磁體材料，繞組則連接電樞和勵(lì)磁線圈。

工作原理

混合勵(lì)磁電機(jī)通過控制勵(lì)磁電流和電樞電流的大小和方向，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩控制。

在正常運(yùn)行時(shí)，混合勵(lì)磁電機(jī)的勵(lì)磁線圈會(huì)被外部直流電源激勵(lì)，產(chǎn)生磁場(chǎng)，同時(shí)電樞電流也會(huì)經(jīng)過電樞繞組，并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，進(jìn)而與勵(lì)磁磁場(chǎng)相互作用，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

在低速和高扭矩的情況下，通過增加勵(lì)磁磁場(chǎng)的強(qiáng)度可以增加電機(jī)的輸出扭矩。而在高速和低扭矩的情況下，通過降低勵(lì)磁磁場(chǎng)的強(qiáng)度可以降低電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。

混合勵(lì)磁電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于可以實(shí)現(xiàn)高扭矩、高效率和高精度控制，同時(shí)由于采用了永磁體和勵(lì)磁線圈的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)更加靈活的控制方式。缺點(diǎn)是電機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，成本較高，同時(shí)需要對(duì)勵(lì)磁線圈進(jìn)行精密控制，因此對(duì)控制器的要求較高。

類型

混合勵(lì)磁電機(jī)主要有兩種類型：永磁勵(lì)磁型和電磁勵(lì)磁型。其中，永磁勵(lì)磁型混合勵(lì)磁電機(jī)采用永磁體和勵(lì)磁線圈的組合結(jié)構(gòu)，較為常見；而電磁勵(lì)磁型混合勵(lì)磁電機(jī)則采用電磁體和勵(lì)磁線圈的組合結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是可以通過改變勵(lì)磁電流實(shí)現(xiàn)控制。

應(yīng)用

混合勵(lì)磁電機(jī)廣泛應(yīng)用于各種需要高扭矩、高精度控制和高效率的場(chǎng)合，例如：自動(dòng)駕駛汽車、機(jī)器人、航空航天、醫(yī)療設(shè)備、電動(dòng)工具等。同時(shí)，混合勵(lì)磁電機(jī)也可以通過調(diào)整勵(lì)磁電流和電樞電流的控制方式，實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行和大功率輸出，因此也適用于電動(dòng)汽車、電動(dòng)船舶等領(lǐng)域。

發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路中的滅磁電阻起什么作用

發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路中的滅磁電阻主要作用有兩點(diǎn)：一是防止轉(zhuǎn)子繞組間的過電壓，使其不超過允許值，二是將磁場(chǎng)的能量變?yōu)闊崮?，加速滅磁過程。

轉(zhuǎn)子繞組的過電壓是因?yàn)檗D(zhuǎn)子電流突然斷開，磁場(chǎng)發(fā)生突變引起的，當(dāng)用整流器勵(lì)磁的同步發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障，在過渡過程中勵(lì)磁電流變負(fù)時(shí)，由于整流器不能使勵(lì)磁電流反向流動(dòng)，勵(lì)磁回路像開路一樣，從而導(dǎo)致繞組產(chǎn)生可達(dá)額定電壓10倍以上的過電壓。

將磁場(chǎng)的能量變?yōu)闊崮苁且驗(yàn)樵跍绱砰_關(guān)斷開后，會(huì)將滅磁電阻自動(dòng)并接在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組兩端構(gòu)成一個(gè)通路，使轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)中儲(chǔ)存的能量通過滅磁電阻時(shí)消耗在其上，因此也就加速滅磁過程。

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