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高速電機(jī)的命名定義：

高速電機(jī)，也稱主軸電機(jī)，廣義范圍來講，高速電機(jī)又可以被稱為電主軸，高速電主軸等等，通常是指轉(zhuǎn)速超過10000r/min的電機(jī)，目前轉(zhuǎn)速可達(dá)300000r/min

高速電機(jī)又分為：AC交流異步電機(jī) 、DC同步永磁電機(jī)、BLDC無刷電機(jī)、bldc變頻電機(jī)等

高速電機(jī)優(yōu)點(diǎn)：

一、由于轉(zhuǎn)速高，所以電機(jī)功率密度高，而體積遠(yuǎn)小于同等功率的普通電機(jī)，可以有效的節(jié)約材料；

二、可與原動機(jī)相連，取消了傳統(tǒng)的減速機(jī)構(gòu)，傳動效率高，噪音?。?/p>

三、高速電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量小，所以動態(tài)響應(yīng)快；

一、無刷直流電機(jī)工作原理

無刷直流電機(jī)的定子是線圈繞組電樞，轉(zhuǎn)子是永磁體。如果只給電機(jī)通以固定的直流電流，則電機(jī)只能產(chǎn)生不變的磁場，電機(jī)不能轉(zhuǎn)動起來，只有實(shí)時檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，再根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置給電機(jī)的不同相通以對應(yīng)的電流，使定子產(chǎn)生方向均勻變化的旋轉(zhuǎn)磁場，電機(jī)才可以跟著磁場轉(zhuǎn)動起來。

如圖所示為無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動原理示意圖，為了方便描述，電機(jī)定子的線圈中心抽頭接電機(jī)電源 POWER，各相的端點(diǎn)接功率管，位置傳感器導(dǎo)通時使功率管的 G極接 12V，功率管導(dǎo)通，對應(yīng)的相線圈被通電。由于三個位置傳感器隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，會依次導(dǎo)通，使得對應(yīng)的相線圈也依次通電，從而定子產(chǎn)生的磁場方向也不斷地變化，電機(jī)轉(zhuǎn)子也跟著轉(zhuǎn)動起來，這就是無刷直流電機(jī)的基本轉(zhuǎn)動原理——檢測轉(zhuǎn)子的位置，依次給各相通電，使定子產(chǎn)生的磁場的方向連續(xù)均勻地變化。

無刷直機(jī)電機(jī)的驅(qū)動方式按不同類別可分多種驅(qū)動方式，它們各有特點(diǎn)。

按驅(qū)動波形：

● 方波驅(qū)動，這種驅(qū)動方式實(shí)現(xiàn)方便，易于實(shí)現(xiàn)電機(jī)無位置傳感器控制；

● 正弦驅(qū)動，這種驅(qū)動方式可以改善電機(jī)運(yùn)行效果，使輸出力矩均勻，但實(shí)現(xiàn)過程相對復(fù)雜。同時，這種方法又有SPWM 和 SVPWM(空間矢量PWM)兩種方式，SVPWM的效果好于SPWM。

二、永磁同步電機(jī)工作原理

永磁同步電機(jī)，英文名稱為permanent magnet synchronous motor，簡稱PMSM，它實(shí)際上是一種交流電機(jī)，其定子運(yùn)行是三項(xiàng)的相差 的交流電，而轉(zhuǎn)子則是永磁體。但是這種電機(jī)大的優(yōu)勢就是交流電能量由直流提供，這樣就可以對電機(jī)進(jìn)行的控制，而且解決了電刷帶來的壽命問題。

永磁同步電機(jī)工作原理--特點(diǎn)

永磁同步電機(jī)可以將電機(jī)整體地安裝在輪軸上，形成整體直驅(qū)系統(tǒng)，即一個輪軸就是一個驅(qū)動單元，省去了一個齒輪箱。永磁同步電機(jī)的特點(diǎn)主要有以下幾種：

(1)PMSM本身的功率效率高以及功率因數(shù)高;

(2)PMSM發(fā)熱小，因此電機(jī)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、噪聲小;

(3)系統(tǒng)采用全封閉結(jié)構(gòu)，無傳動齒輪磨損、無傳動齒輪噪聲，免潤滑油、免維護(hù);

(4)PMSM允許的過載電流大，可靠性顯著提高;

(5)整個傳動系統(tǒng)重量輕，簧下重量也比傳統(tǒng)的輪軸傳動的輕，單位重量的功率大;

(6)由于沒有齒輪箱，可對裝向架系統(tǒng)隨意設(shè)計：如柔式裝向架、單軸轉(zhuǎn)向架，使列車動力性能大大提高。

首先永磁同步電機(jī)要建立主磁場，勵磁繞組通以直流勵磁電流，建立極性相間的勵磁磁場;然后采用三相對稱的電樞繞組充當(dāng)功率繞組，成為感應(yīng)電勢或者感應(yīng)電流的載體;在原動機(jī)拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的情況下，極性相間的勵磁磁場隨軸一起旋轉(zhuǎn)并順次切割定子各相繞組，因此電樞繞組中將會感應(yīng)出大小和方向按周期性變化的三相對稱交變電勢。通過引出線，即可提供交流電源。由于電樞繞組的對稱性，保證了感應(yīng)電勢的三相對稱性。