3-16 永磁同步电机的工作原理是怎样的？

3-16 永磁同步电机的工作原理是怎样的？

永磁同步电机的工作原理如图3-12所示，图中n为电机转速，n0为同步转速，T为转矩，θ为功率角。电机的转子是永磁体，N、S极沿圆周方向交替排列，定子可以看成是一个以转速n0旋转的磁场。电机运行时，定子存在旋转磁动势，转子像磁针在旋转磁场中旋转一样，随着定子的旋转磁场同步旋转。

图3-12　永磁同步电机的工作原理

永磁同步电机转速为

式中，fs为电源频率；pn为电机极对数。

永磁同步电机的定子是三相对称绕组，三相正弦波电压在定子三相绕组中产生对称三相正弦波电流，并在气隙中产生旋转磁场。旋转磁场与已充磁的磁极作用，带动转子与旋转磁场同步旋转并力图使定子和转子磁场轴线对齐。当外加负载转矩以后，转子磁场轴线将落后定子磁场轴线一个功率角，负载越大，功率角也越大，直到一个极限角度，电机停止。由此可见，同步电机在运行中，转速必须与频率严格成比例旋转，否则会失步停转。所以，它的转速与旋转磁场同步，其静态误差为零。在负载扰动下，只是功率角变化，而不引起转速变化，它的响应时间是实时的。