*ABB電機工作方式與特性

永磁電機工作方式

1、發(fā)電機獲得勵磁電流的幾種方式

1)直流發(fā)電機供電的勵磁方式

這種勵磁方式的發(fā)電機具有的直流發(fā)電機，這種的直流發(fā)電機稱為直流勵磁機，勵磁機一般與發(fā)電機同軸，發(fā)電機的勵磁繞組通過裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵磁機獲得直流電流。這種勵磁方式具有勵磁電流獨立，工作比較可靠和減少自用電消耗量等優(yōu)點，是過去幾十年間發(fā)電機主要勵磁方式，具有較成熟的運行經(jīng)驗。缺點是勵磁調(diào)節(jié)速度較慢，維護工作量大，故在10MW以上的機組中很少采用。

2)交流勵磁機供電的勵磁方式

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

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

3)無勵磁機的勵磁方式

在勵磁方式中不設(shè)置專門的勵磁機，而從發(fā)電機本身取得勵磁電源，經(jīng)整流后再供給發(fā)電機本身勵磁，稱自勵式靜止勵磁。自勵式靜止勵磁可分為自并勵和自復(fù)勵兩種方式。自并勵方式它通過接在發(fā)電機出口的整流變壓器取得勵磁電流，經(jīng)整流后供給發(fā)電機勵磁，這種勵磁方式具有結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備少，投資省和維護工作量少等優(yōu)點。自復(fù)勵磁方式除設(shè)有整流變壓外，還設(shè)有串聯(lián)在發(fā)電機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，給發(fā)電機提供較大的勵磁電流，以彌補整流變壓器輸出的不足。這種勵磁方式具有兩種勵磁電源，通過整流變壓器獲得的電壓電源和通過串聯(lián)變壓器獲得的電流源。

電機的啟動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的永磁電機，啟動轉(zhuǎn)矩大，電流小，可以改變變頻參數(shù)調(diào)制比或者載波比來改善電機性能，能夠達到一定的節(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的永磁同步電機，直接接電網(wǎng)工頻啟動不需要變頻器成本低，節(jié)能效果比一般異步電機高。

永磁電機與普通電機的區(qū)別為：

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

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

3、適用場合。永磁電動機通常用于小功率場合；普通電機，尤其是勵磁電機，經(jīng)常用于大功率場合。

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

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

電機劃分：

1.按工作電源種類劃分：可分為直流電機和交流電機。

1）直流電動機按結(jié)構(gòu)及工作原理可劃分：無刷直流電動機和有刷直流電動機。

有刷直流電動機可劃分：永磁直流電動機和電磁直流電動機。

電磁直流電動機劃分：串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機和復(fù)勵直流電動機。

永磁直流電動機劃分：稀土永磁直流電動機、鐵氧體永磁直流電動機和鋁鎳鈷永磁直流電動機。

2）其中交流電機還可劃分：單相電機和三相電機。

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

1）同步電機可劃分：永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同步電動機。

2）異步電機可劃分：感應(yīng)電動機和交流換向器電動機。

感應(yīng)電動機可劃分：三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機等。

交流換向器電動機可劃分：單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。

3.按起動與運行方式可劃分：電容起動式單相異步電動機、電容運轉(zhuǎn)式單相異步電動機、電容起動運轉(zhuǎn)式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。

4.按用途可劃分：驅(qū)動用電動機和控制用電動機。

1）驅(qū)動用電動機可劃分：電動工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴孔等工具）用電動機、家電（包括洗衣機、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機、錄像機、影碟機、吸塵器、照相機、電吹風(fēng)、電動剃須刀等）用電動機及其他通用小型機械設(shè)備（包括各種小型機床、小型機械、醫(yī)療器械、電子儀器等）用電動機。

2）控制用電動機又劃分：步進電動機和伺服電動機等。

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

6.按運轉(zhuǎn)速度可劃分：高速電動機、低速電動機、恒速電動機、調(diào)速電動機。低速電動機又分為齒輪減速電動機、電磁減速電動機、力矩電動機和爪極同步電動機等。

調(diào)速電動機除可分為有級恒速電動機、無級恒速電動機、有級變速電動機和無級變速電動機外，還可分為電磁調(diào)速電動機、直流調(diào)速電動機、PWM變頻調(diào)速電動機和開關(guān)磁阻調(diào)速電動機。

異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。

同步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與負載大小無關(guān)而始終保持為同步轉(zhuǎn)速。

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

變頻電機

變頻電機專為變頻應(yīng)用領(lǐng)域而設(shè)計，與標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)電機相比，變頻電機在能效水平，緊湊性，變頻控制及可靠性上有進一步的提升。

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永磁電機

永磁式直流電動機也由定子磁極、轉(zhuǎn)子、電刷、外殼等組成，定子磁極采用永磁體（長時間磁鋼），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。錄放機中使用的電多數(shù)為圓筒型磁體，而電動工具及汽車用電器中使用的電動機多數(shù)采用專塊型磁體。

轉(zhuǎn)子一般采用硅鋼片疊壓而成，較電磁式直流電動機轉(zhuǎn)子的槽數(shù)少。錄放機中使用的小功率電動機多數(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。永磁電動機的電刷使用單性金屬片或金屬石墨電刷、電化石墨電刷。

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

永磁電機系列將行業(yè)主力的有效額定轉(zhuǎn)速范圍擴展至100–850轉(zhuǎn)/分，無需配置減速裝置而簡化傳動系統(tǒng)。永磁電機專為變頻器而設(shè)計，即使沒有安裝速度傳感器，永磁電機也能提供高精度的轉(zhuǎn)速控制，因為同步電機不存在轉(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與發(fā)電機。

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

特性

轉(zhuǎn)矩范圍1000至50000Nm

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

通過永磁鐵實現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁化

全封閉式IP55防護等級

空冷或液冷

永磁電機方案可以替代目前常見的傳動系統(tǒng)：

傳統(tǒng)交流電機、變頻器和齒輪箱組合

傳統(tǒng)低速交流電機，通常為10-16極，或更低速電機與變頻器組合

變頻直流傳動系統(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

機座號 IEC280-560

機座材料 鑄鐵/焊接鋼

電壓 全電壓

防護等級 IP55

冷卻方式 空冷或液冷

*ABB電機工作方式與特性