永磁材料有多種用途。
①基于電磁力作用原理的應用主要有:揚聲器、話筒、電表、按鍵、電機、繼電器、傳感器、開關等。
②基于磁電作用原理的應用主要有:磁控管和行波管等微波電子管、顯像管、鈦泵、微波鐵氧體器件、磁阻器件、霍爾器件等。
③基于磁力作用原理的應用主要有:磁軸承、選礦機、磁力分離器、磁性吸盤、磁密封、磁黑板、玩具、標牌、密碼鎖、復印機、控溫計等。其他方面的應用還有:磁療、磁化水、磁麻醉等。
根據(jù)使用的需要,永磁材料可有不同的結構和形態(tài)。有些材料還有各向同性和各向異性之別。
1、電壓的調(diào)節(jié)
自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)可以看成為一個以電壓為被調(diào)量的負反饋控制系統(tǒng)。無功負荷電流是造成發(fā)電機端電壓下降的主要原因,當勵磁電流不變時,發(fā)電機的端電壓將隨無功電流的增大而降低。但是為了滿足用戶對電能質(zhì)量的要求,發(fā)電機的端電壓應基本保持不變,實現(xiàn)這一要求的辦法是隨無功電流的變化調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流。
2、無功功率的調(diào)節(jié):
發(fā)電機與系統(tǒng)并聯(lián)運行時,可以認為是與無限大容量電源的母線運行,要改變發(fā)電機勵磁電流,感應電勢和定子電流也跟著變化,此時發(fā)電機的無功電流也跟著變化。當發(fā)電機與無限大容量系統(tǒng)并聯(lián)運行時,為了改變發(fā)電機的無功功率,必須調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流。此時改變的發(fā)電機勵磁電流并不是通常所說的“調(diào)壓”,而是只是改變了送入系統(tǒng)的無功功率。
3、無功負荷的分配:
并聯(lián)運行的發(fā)電機根據(jù)各自的額定容量,按比例進行無功電流的分配。大容量發(fā)電機應負擔較多無功負荷,而容量較小的則負提供較少的無功負荷。為了實現(xiàn)無功負荷能自動分配,可以通過自動高壓調(diào)節(jié)的勵磁裝置,改變發(fā)電機勵磁電流維持其端電壓不變,還可對發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)特性的傾斜度進行調(diào)整,以實現(xiàn)并聯(lián)運行發(fā)電機無功負荷的合理分配。
這里主要講改變可控硅導通角的方法,它是根據(jù)發(fā)電機電壓、電流或功率因數(shù)的變化,相應地改變可控硅整流器的導通角,于是發(fā)電機的勵磁電流便跟著改變。這套裝置一般由晶體管,可控硅電子元件構成,具有靈敏、快速、無失靈區(qū)、輸出功率大、體積小和重量輕等優(yōu)點。在事故情況下能有效地抑制發(fā)電機的過電壓和實現(xiàn)快速滅磁。自動調(diào)節(jié)勵磁裝置通常由測量單元、同步單元、放大單元、調(diào)差單元、穩(wěn)定單元、限制單元及一些輔助單元構成。被測量信號(如電壓、電流等),經(jīng)測量單元變換后與給定值相比較,然后將比較結果(偏差)經(jīng)前置放大單元和功率放大單元放大,并用于控制可控硅的導通角,以達到調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流的目的。同步單元的作用是使移相部分輸出的觸發(fā)脈沖與可控硅整流器的交流勵磁電源同步,以保證控硅的正確觸發(fā)。調(diào)差單元的作用是為了使并聯(lián)運行的發(fā)電機能穩(wěn)定和合理地分配無功負荷。穩(wěn)定單元是為了改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定而引進的單元 。
當永磁同步電動機的定子通入三相交流電時,三相電流在定子繞組的電阻上產(chǎn)生電壓降。由三相交流電產(chǎn)生的旋轉電樞磁動勢及建立的電樞磁場,一方面切割定子繞組,并在定子繞組中產(chǎn)生感應電動勢;另一方面以電磁力拖動轉子以同步轉速旋轉。電樞電流還會產(chǎn)生僅與定子繞組相交鏈的定子繞組漏磁通,并在定子繞組中產(chǎn)生感應漏電動勢。此外,轉子永磁體產(chǎn)生的磁場也以同步轉速切割定子繞組。從而產(chǎn)生空載電動勢。為了便于分析,在建立數(shù)學模型時,假設以下參數(shù):①忽略電動機的鐵心飽和;②不計電機中的渦流和磁滯損耗;③定子和轉子磁動勢所產(chǎn)生的磁場沿定子內(nèi)圓按正弦分布,即忽略磁場中所有的空間諧波;④各相繞組對稱,即各相繞組的匝數(shù)與電阻相同,各相軸線相互位移同樣的電角度。
