混合勵磁電機(jī)的永磁體和電磁體是獨(dú)立設(shè)計的,沒有直接的物理耦合,永磁體和電磁體之間的磁場是平行的。這種設(shè)計可以提供較高的效率和較低的軸向長度,但需要更復(fù)雜的控制系統(tǒng)來控制電磁體和永磁體的電流。
軸向耦合式混合勵磁電機(jī)
軸向耦合式混合勵磁電機(jī)的永磁體和電磁體之間通過軸向磁路進(jìn)行物理耦合,永磁體和電磁體之間的磁場是垂直的。這種設(shè)計可以提供更簡單的控制系統(tǒng)和更高的轉(zhuǎn)矩密度,但效率和軸向長度可能會受到影響。
混合勵磁電機(jī)基本類型
由于混合勵磁電機(jī)在結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)了電機(jī)氣隙磁場的直接調(diào)節(jié)與控制,突破了傳統(tǒng)永磁電機(jī)通過電樞電流矢量控制實現(xiàn)弱磁或增磁的局限,結(jié)構(gòu)上可有多種實現(xiàn)方式。按照轉(zhuǎn)子(動子)的運(yùn)動方向可分為旋轉(zhuǎn)式混合勵磁電機(jī)和直線式混合勵磁電機(jī);從電機(jī)永磁體放置位置可分為轉(zhuǎn)子永磁型混合勵磁電機(jī)和定子永磁型混合勵磁電機(jī)。
另外,從電機(jī)內(nèi)永磁體磁勢與電勵磁磁勢相互作用關(guān)系來看,一般可歸結(jié)為三種類型,即串聯(lián)磁路、獨(dú)立并聯(lián)磁路和串并聯(lián)混合磁路。對于串聯(lián)磁路,永磁體的磁勢與電勵磁產(chǎn)生的磁勢相串聯(lián),共同形成氣隙磁場;對于獨(dú)立并聯(lián)磁路,通常存在徑向磁路和軸向磁路,永磁磁場磁路與電勵磁磁場回路相互獨(dú)立,但在氣隙中相互作用,共同形成電機(jī)主磁場;對于串并聯(lián)混合磁路,永磁體磁路與電勵磁磁路既有串聯(lián)部分,又有并聯(lián)部分,共同形成電機(jī)主磁場。通過控制電勵磁繞組電流的大小和方向,實現(xiàn)電機(jī)氣隙磁場的靈活調(diào)節(jié)與控制。
為便于分析和簡單分類,以永磁體放置位置為區(qū)分,即從轉(zhuǎn)子永磁型混合勵磁電機(jī)與定子永磁型混合勵磁電機(jī)來闡述混合勵磁電機(jī)的幾種典型結(jié)構(gòu)形式。
除了根據(jù)永磁體和電磁體之間的耦合方式進(jìn)行分類外,混合勵磁電機(jī)還可以按照永磁體和電磁體的比例進(jìn)行分類,主要包括以下兩種類型:
永磁型混合勵磁電機(jī)
永磁型混合勵磁電機(jī)的永磁體占據(jù)了電機(jī)中磁通的大部分,只有一小部分磁通是由電磁體提供的。這種設(shè)計可以提供高效率和高功率因數(shù),但對于一些需要大轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用,會受到永磁體的限制。
電磁型混合勵磁電機(jī)
電磁型混合勵磁電機(jī)的電磁體占據(jù)了電機(jī)中磁通的大部分,只有一小部分磁通是由永磁體提供的。這種設(shè)計可以提供更高的轉(zhuǎn)矩密度和更靈活的控制,但對于高效率的應(yīng)用,可能會受到電磁體的銅損和鐵損的影響。