永磁电机
的磁场对于一个同步机可能提供的使用永久磁铁neodymium-boron-iron, samarium-cobalt或铁氧体转子。在一些汽车,这些磁铁安装胶表面的转子铁心的气隙磁场径向定向。在其他设计,磁铁嵌入到转子铁心表面或插入插槽在表面。另一种形式的永磁电动机有压痕导演磁铁放置在径向槽提供磁通铁柱子,进而建立气隙中的径向字段。
永磁电机的主要应用是在定子的变速驱动器提供从变频调压,电子控制源。这种驱动器能够精确的速度和位置控制。因为没有转子的功率损耗的情况下,相比感应电机驱动器,它们也是高效的。
永磁电机可以在同步转速下运作而设计,从一个恒定电压和频率的供应。磁铁嵌入转子铁,和阻尼绕组放置在转子槽表面提供起动能力。然而,这样一个电动机不控制定子功率因数的方法。
磁滞电机
同步电动机的一个突出特点是,速度是唯一与电源频率有关。因此,一些特殊类型的同步电动机发现等广泛应用于设备的时钟,录音机,留声机。最广泛使用的是磁滞电动机的转子由一圈半永久的磁铁材料如高碳钢。全速,发动机是永磁同步电机。如果速度降低转子的同步,定子磁场使转子材料周期性磁化围绕其磁滞回线导致转子领域落后于定子磁场几个学位和继续产生转矩。这些汽车提供良好的起动转矩与非常低的涟漪,很安静。他们的效率很低,和应用程序限制在小功率的评级。
磁阻电机
建立了磁阻电机操作力量的原则,往往会导致铁柱子携带磁通相互一致。显示了磁阻电动机的一种形式横截面在。转子由四个铁柱子没有电机绕组。定子有六个波兰人每个载流线圈。条件中表示在图中,当前的刚刚通过线圈吗一个和一个′,产生转子的扭矩调整两个极点与一个- - - - - -一个′定子。当前现在在线圈关掉一个和一个′和开启线圈b和b′。这产生一个逆时针转矩转子调整两个转子与定子磁极波兰人b和b′。与定子线圈,然后重复这个过程c和c′,然后与线圈一个和一个′。扭矩取决于线圈电流的大小,但其独立的极性。旋转的方向可以改变通过改变线圈的顺序是精力充沛。磁阻电机可以有其他极点配置,如八定子磁极和六个转子磁极。
定子线圈中的电流通常是由半导体开关连接的线圈控制直流电压源。一个信号从一个位置传感器安装在电机轴是用来激活开关在适当的时候瞬间。经常一个磁传感器的基础上霍尔效应是就业。(霍尔效应涉及到横向的发展电场在半导体材料的时候有电流,并放置在一个磁场垂直于电流。)整个系统被称为自动同步马达驱动。它可以运行在一个速度范围宽,控制。
在另一个配置磁阻电动机,定子是类似于一个三相感应电动机和提供可控的供应。转子由纵向铁叠片结构由非磁性定位器。通量的定子遇到不愿沿着薄片远低于在他们。
磁阻电机设计可以从恒频恒速运行供给。转子有突出波兰人没有磁场绕组。定子是圆柱形,包含一个三相感应电机的绕组相似。阻尼绕组安装在转子表面,这样机器就可以作为一个感应电动机。转子后拉到与定子旋转磁场的同步,这是一个同步电动机在恒定速度。
单相同步电动机
可以产生旋转磁场的同步电动机的单相源使用相同的方法对于单相感应电动机。与主定子绕组连接直接供应,一个辅助绕组可能通过电容器连接。或者,可以使用更高的辅助绕组电阻,如。对小型钟汽车,罩极定子广泛用于建设结合hysteresis-type转子(见上图)。这些汽车的效率非常低,通常小于2%,但成本低。
直流换向器电机
一个直流(DC)电动机的基本形式是图6所示的文章发电机。静止磁场产生的转子在定子波兰人。这些波兰人可能励磁线圈包围直流电,或者他们可能包含永久磁铁。电枢或转子由一个铁芯线圈适应在插槽。线圈的两端连接到酒吧的换向开关安装在转子轴上。固定石墨刷子导致外部终端。
假设一个连接到直流供应电枢电流流入的终端,在正极。当前的交互磁通产生一个逆时针转矩,进而加速转子。当转子转120°,从供应到电枢线圈的连接由换向器逆转。新的电枢线圈中的电流方向如继续产生逆时针转矩而极下线圈。一个电压正比于电枢线圈中产生的速度。虽然这个线圈电压交替,电动机的换向动作产生一个单向电压极性显示终端。的电气输入将产品终端电压和输入电流。机械输出功率将转子转矩和速度的乘积。
实用的直流电机,电枢绕组由一个线圈的名额,每个生成1 /p的转子外围为p波兰人。在小型电动机线圈的数量可能会低至6个,而在大型汽车可能多达300人。线圈都是串联连接,每个连接是连接到一个换向器酒吧。下的所有线圈两极对扭矩生产作出贡献。
一个典型的小型直流电机,例如用于汽车风扇,包含两个波兰人铁氧体永磁材料制成的。当需要更高扭矩时,,例如,汽车的起动电动机,强大的磁铁等neodymium-iron-boron可能使用。当终端这个电机的连接到一个恒定的直流电压源,如电池,最初的电流是有限的,只有电枢绕组的电阻和刷子。当前的交互产生的转矩与转子加速。绕组的电压生成与速度成正比。这个电压源的反对,从而减少电流和转矩。没有机械负荷,生成的电压将上升到一个值几乎等于源电压,允许足够的电流提供摩擦力矩。负载转矩降低转子的应用,减少生成的电压,电流增加,并产生转矩与负载转矩。
更大的电机,电枢绕组电阻过低限制当前在开始价值可以切换换向器。这些汽车通常开始与电枢串联一个电阻连接供应。这种阻力通常是减少阶段随着速度的增加。
永磁换向器电动机为控制速度提供没有附加到恒压供水。如果需要调速,可以取代铁永磁场与励磁线圈两极。可以提供这些线圈电流供应一样的电枢或从一个单独的供应。一个变量串联电阻器可以用来调整励磁电流。以最大的励磁电流,因此最大磁通,生成的电压等于电源电压的最小值空载速度。如果励磁电流降低,电机旋转速度将会更快通过降低通量生成相同的电压和空载速度会增加。对于一个给定的额定电枢电流时,可用的扭矩将减少,因为通量减少。然而,电动机能够提供相同的机械功率更高的速度和更低的转矩。
换向器电机励磁电流被称为可调分流器马达,或他励电机。通常情况下,可用的速度范围小于2比1,但特殊的汽车可以提供10比1的速度范围。
换向器电动机是另一种形式系列电动机的励磁线圈,相对较少,携带相同的电流和电枢。高价值的电流,通量高,高扭矩低速度。从当前的降低,减少了转矩和速度增加。过去,这样的汽车被广泛使用在电动交通工具,如地铁和叉车。
大型直流电机通常有四个或更多波兰人以减少所需的定子轭铁的厚度,降低连接端口在电枢线圈的长度。这些汽车也可能额外的小波兰人,或间极,把主要的波兰人和线圈之间运送供给电流。这些波兰人被放置,以生成一个小电压在每个电枢线圈是由换向器短路了。这帮助快速逆转线圈的电流,防止换向器火花。
直流换向器电动机被广泛用于钢厂、造纸厂,机器人,和机床速度的精确控制和速度逆转,或两者兼而有之,是必需的。从提供的字段是一个单独的电压源,通常与励磁电流不变,或永久磁铁。电枢提供可控电压源。速度是近似正比于电压源。逆转的电枢电源电压电动机速度控制反转。
交流换向器电动机
一个特别设计的单相串励换向器电动机可能操作交替电压供应。电源电流反转时,磁场和电枢电流是相反的。因此,转矩仍在同一个方向。这些汽车通常被称为通用汽车公司,因为他们可以使用一个直流电压供应或60赫兹交流电压供应。他们已经广泛应用在搅拌机等小型家用电器,便携式工具,和真空吸尘器。