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*ABB電機(jī)工作方式與特性

永磁電機(jī)工作方式

1、發(fā)電機(jī)獲得勵(lì)磁電流的幾種方式

1)直流發(fā)電機(jī)供電的勵(lì)磁方式

這種勵(lì)磁方式的發(fā)電機(jī)具有的直流發(fā)電機(jī)，這種的直流發(fā)電機(jī)稱(chēng)為直流勵(lì)磁機(jī)，勵(lì)磁機(jī)一般與發(fā)電機(jī)同軸，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組通過(guò)裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵(lì)磁機(jī)獲得直流電流。這種勵(lì)磁方式具有勵(lì)磁電流獨(dú)立，工作比較可靠和減少自用電消耗量等優(yōu)點(diǎn)，是過(guò)去幾十年間發(fā)電機(jī)主要?jiǎng)?lì)磁方式，具有較成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。缺點(diǎn)是勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度較慢，維護(hù)工作量大，故在10MW以上的機(jī)組中很少采用。

2)交流勵(lì)磁機(jī)供電的勵(lì)磁方式

現(xiàn)代大容量發(fā)電機(jī)有的采用交流勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流。交流勵(lì)磁機(jī)也裝在發(fā)電機(jī)大軸上，它輸出的交流電流經(jīng)整

流后供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁，此時(shí)，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式屬他勵(lì)磁方式，又由于采用靜止的整流裝置，故又稱(chēng)為他勵(lì)靜止勵(lì)磁，交流副勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流。交流副勵(lì)磁機(jī)可以是永磁測(cè)量裝置機(jī)或是具有自勵(lì)恒壓裝置的交流發(fā)電機(jī)。為了提高勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度，交流勵(lì)磁機(jī)通常采用100——200Hz的中頻發(fā)電機(jī)，而交流副勵(lì)磁機(jī)則采用400——500Hz的中頻發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)的直流勵(lì)磁繞組和三相交流繞組都繞在定子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子只有齒與槽而沒(méi)有繞組，像個(gè)齒輪，因此，它沒(méi)有電刷，滑環(huán)等轉(zhuǎn)動(dòng)接觸部件，具有工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝方便等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是噪音較大，交流電勢(shì)的諧波分量也較大。

3)無(wú)勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁方式

在勵(lì)磁方式中不設(shè)置專(zhuān)門(mén)的勵(lì)磁機(jī)，而從發(fā)電機(jī)本身取得勵(lì)磁電源，經(jīng)整流后再供給發(fā)電機(jī)本身勵(lì)磁，稱(chēng)自勵(lì)式靜止勵(lì)磁。自勵(lì)式靜止勵(lì)磁可分為自并勵(lì)和自復(fù)勵(lì)兩種方式。自并勵(lì)方式它通過(guò)接在發(fā)電機(jī)出口的整流變壓器取得勵(lì)磁電流，經(jīng)整流后供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，這種勵(lì)磁方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備少，投資省和維護(hù)工作量少等優(yōu)點(diǎn)。自復(fù)勵(lì)磁方式除設(shè)有整流變壓外，還設(shè)有串聯(lián)在發(fā)電機(jī)定子回路的大功率電流互感器。這種互感器的作用是在發(fā)生短路時(shí)，給發(fā)電機(jī)提供較大的勵(lì)磁電流，以彌補(bǔ)整流變壓器輸出的不足。這種勵(lì)磁方式具有兩種勵(lì)磁電源，通過(guò)整流變壓器獲得的電壓電源和通過(guò)串聯(lián)變壓器獲得的電流源。

電機(jī)的啟動(dòng)方式與用戶的使用設(shè)備及工況大有關(guān)系，不同的設(shè)備要求功率不同，轉(zhuǎn)速要求不同，在調(diào)速范圍多，功率大的設(shè)備上我們一般建議使用變頻啟動(dòng)的永磁電機(jī)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，電流小，可以改變變頻參數(shù)調(diào)制比或者載波比來(lái)改善電機(jī)性能，能夠達(dá)到一定的節(jié)能要求，在小功率的工業(yè)設(shè)備上，我們一般建議使用直接啟動(dòng)的永磁同步電機(jī)，直接接電網(wǎng)工頻啟動(dòng)不需要變頻器成本低，節(jié)能效果比一般異步電機(jī)高。

永磁電機(jī)與普通電機(jī)的區(qū)別為：

1、磁場(chǎng)性質(zhì)。永磁電機(jī)制成后不需外界能量即可維持其磁場(chǎng)；普通電機(jī)需要電流通入才有磁場(chǎng)。

2、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上安裝有永磁體磁極；普通電機(jī)轉(zhuǎn)子上安裝勵(lì)磁線圈。

3、適用場(chǎng)合。永磁電動(dòng)機(jī)通常用于小功率場(chǎng)合；普通電機(jī)，尤其是勵(lì)磁電機(jī)，經(jīng)常用于大功率場(chǎng)合。

永磁同步電機(jī)的啟動(dòng)方式一般分為直接啟動(dòng)式永磁同步電機(jī)和變頻啟動(dòng)永磁同步電機(jī)，自啟動(dòng)永磁同步電機(jī)采用高性能稀土永磁材料進(jìn)行加工制造，在IPM轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中帶有異步啟動(dòng)鼠籠，可V/F控制，可工頻直接啟動(dòng)，也可加變頻器調(diào)速，變頻啟動(dòng)永磁同步電機(jī)不能自啟動(dòng)，但是可以V/F控制，用變頻器驅(qū)使啟動(dòng)，啟動(dòng)電流小，節(jié)能效果好。

永磁電動(dòng)機(jī)是子是永磁體，只有轉(zhuǎn)子是線圈的直流電機(jī)。而普通電機(jī)的定子是線圈（電磁鐵）。

電機(jī)劃分：

1.按工作電源種類(lèi)劃分：可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。

1）直流電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可劃分：無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)。

有刷直流電動(dòng)機(jī)可劃分：永磁直流電動(dòng)機(jī)和電磁直流電動(dòng)機(jī)。

電磁直流電動(dòng)機(jī)劃分：串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。

永磁直流電動(dòng)機(jī)劃分：稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)、鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)。

2）其中交流電機(jī)還可劃分：?jiǎn)蜗嚯姍C(jī)和三相電機(jī)。

2.按結(jié)構(gòu)和工作原理可劃分：可分為直流電動(dòng)機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)。

1）同步電機(jī)可劃分：永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)和磁滯同步電動(dòng)機(jī)。

2）異步電機(jī)可劃分：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。

感應(yīng)電動(dòng)機(jī)可劃分：三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)和罩極異步電動(dòng)機(jī)等。

交流換向器電動(dòng)機(jī)可劃分：?jiǎn)蜗啻畡?lì)電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng)機(jī)和推斥電動(dòng)機(jī)。

3.按起動(dòng)與運(yùn)行方式可劃分：電容起動(dòng)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)和分相式單相異步電動(dòng)機(jī)。

4.按用途可劃分：驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。

1）驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)可劃分：電動(dòng)工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開(kāi)槽、切割、擴(kuò)孔等工具）用電動(dòng)機(jī)、家電（包括洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、吸塵器、照相機(jī)、電吹風(fēng)、電動(dòng)剃須刀等）用電動(dòng)機(jī)及其他通用小型機(jī)械設(shè)備（包括各種小型機(jī)床、小型機(jī)械、醫(yī)療器械、電子儀器等）用電動(dòng)機(jī)。

2）控制用電動(dòng)機(jī)又劃分：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)等。

5.按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可劃分：籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)為鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)）和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)為繞線型異步電動(dòng)機(jī)）。

6.按運(yùn)轉(zhuǎn)速度可劃分：高速電動(dòng)機(jī)、低速電動(dòng)機(jī)、恒速電動(dòng)機(jī)、調(diào)速電動(dòng)機(jī)。低速電動(dòng)機(jī)又分為齒輪減速電動(dòng)機(jī)、電磁減速電動(dòng)機(jī)、力矩電動(dòng)機(jī)和爪極同步電動(dòng)機(jī)等。

調(diào)速電動(dòng)機(jī)除可分為有級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、無(wú)級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、有級(jí)變速電動(dòng)機(jī)和無(wú)級(jí)變速電動(dòng)機(jī)外，還可分為電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)、PWM變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)。

異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速。

同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與負(fù)載大小無(wú)關(guān)而始終保持為同步轉(zhuǎn)速。

ABB擁有助力各個(gè)行業(yè)和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)更率和節(jié)能水平的實(shí)力，包括在嚴(yán)苛的工況下。ABB電機(jī)與發(fā)電機(jī)將材料與科技相結(jié)合，致力于在任何具有挑戰(zhàn)性的工藝或應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)可靠運(yùn)行，并降低生命周期成本。

變頻電機(jī)

變頻電機(jī)專(zhuān)為變頻應(yīng)用領(lǐng)域而設(shè)計(jì)，與標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)電機(jī)相比，變頻電機(jī)在能效水平，緊湊性，變頻控制及可靠性上有進(jìn)一步的提升。

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永磁電機(jī)

永磁式直流電動(dòng)機(jī)也由定子磁極、轉(zhuǎn)子、電刷、外殼等組成，定子磁極采用永磁體（長(zhǎng)時(shí)間磁鋼），有鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼等材料。按其結(jié)構(gòu)形式可分為圓筒型和瓦塊型等幾種。錄放機(jī)中使用的電多數(shù)為圓筒型磁體，而電動(dòng)工具及汽車(chē)用電器中使用的電動(dòng)機(jī)多數(shù)采用專(zhuān)塊型磁體。

轉(zhuǎn)子一般采用硅鋼片疊壓而成，較電磁式直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的槽數(shù)少。錄放機(jī)中使用的小功率電動(dòng)機(jī)多數(shù)為3槽，較的為5槽或7槽。漆包線繞在轉(zhuǎn)子鐵心的兩槽之間（三槽即有三個(gè)繞組），其各接頭分別焊在換向器的金屬片上。電刷是連接電源與轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)電部件，具備導(dǎo)電與耐磨兩種性能。永磁電動(dòng)機(jī)的電刷使用單性金屬片或金屬石墨電刷、電化石墨電刷。

錄放機(jī)中使用的永磁式直流電動(dòng)機(jī)，采用電子穩(wěn)速電路或離心式穩(wěn)速裝置

永磁電機(jī)系列將行業(yè)主力的有效額定轉(zhuǎn)速范圍擴(kuò)展至100–850轉(zhuǎn)/分，無(wú)需配置減速裝置而簡(jiǎn)化傳動(dòng)系統(tǒng)。永磁電機(jī)專(zhuān)為變頻器而設(shè)計(jì)，即使沒(méi)有安裝速度傳感器，永磁電機(jī)也能提供高精度的轉(zhuǎn)速控制，因?yàn)橥诫姍C(jī)不存在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差率。

ABB提供面向所有應(yīng)用的全系列可靠且的電機(jī)與發(fā)電機(jī)。

電機(jī)在電路中是用字母M（舊標(biāo)準(zhǔn)用D）表示，它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源，發(fā)電機(jī)在電路中用字母G表示，它的主要作用是利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

特性

轉(zhuǎn)矩范圍1000至50000Nm

基于標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)永磁鐵實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁化

全封閉式IP55防護(hù)等級(jí)

空冷或液冷

永磁電機(jī)方案可以替代目前常見(jiàn)的傳動(dòng)系統(tǒng)：

傳統(tǒng)交流電機(jī)、變頻器和齒輪箱組合

傳統(tǒng)低速交流電機(jī)，通常為10-16極，或更低速電機(jī)與變頻器組合

變頻直流傳動(dòng)系統(tǒng)和齒輪箱組合

輸出功率 0-220r/min,220r/min功率范圍為12-1120kW

0-300r/min,300r/min功率范圍為25-1600kW

0-430r/min,430r/min功率范圍為38-2240kW

0-600r/min,600r/min功率范圍為57-2500kW

機(jī)座號(hào) IEC280-560

機(jī)座材料 鑄鐵/焊接鋼

電壓 全電壓

防護(hù)等級(jí) IP55

冷卻方式 空冷或液冷

*ABB電機(jī)工作方式與特性