電機(jī)馬達(dá)內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)和外轉(zhuǎn)子電機(jī)有什么區(qū)別?
永磁同步電機(jī)按照轉(zhuǎn)子在電機(jī)內(nèi)的位置可以分為外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),區(qū)別就是里面轉(zhuǎn)還是外面轉(zhuǎn),里面轉(zhuǎn)是內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),外面轉(zhuǎn)是外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
通常轉(zhuǎn)動(dòng)部分是嵌磁鋼的部分,即轉(zhuǎn)子;不轉(zhuǎn)的部分是線圈部分,即定子。下面我們一起來聊一聊永磁電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子的區(qū)別。
在實(shí)際應(yīng)用中,內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子有以下區(qū)別:
1、旋轉(zhuǎn)位置差異。內(nèi)轉(zhuǎn)子,即電機(jī)傳動(dòng)部分在內(nèi)部,外殼處于靜態(tài),內(nèi)部旋轉(zhuǎn);外轉(zhuǎn)子是內(nèi)部靜態(tài),外部外殼轉(zhuǎn)動(dòng)。通常來說,嵌磁鋼(永磁體)部分會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),而線圈部分不轉(zhuǎn)動(dòng),根據(jù)永磁體鑲嵌工藝與位置,也可以分辨外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子。
2、永磁體積大小。外轉(zhuǎn)子永磁體積小,軸向尺寸小,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性好。內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體積大,軸向尺寸對(duì)應(yīng)也就更大,重心高,運(yùn)行穩(wěn)定性差。
3、轉(zhuǎn)速。以相同的直流無刷電機(jī)為例,內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)的轉(zhuǎn)速要明顯高于外轉(zhuǎn)子電機(jī)。
4、應(yīng)用。內(nèi)轉(zhuǎn)子常被應(yīng)用至電機(jī)、發(fā)電機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)以及壓縮機(jī)等動(dòng)力機(jī)械,而外轉(zhuǎn)子則通常被安裝在葉輪李,承擔(dān)散熱冷卻的作用。
外轉(zhuǎn)子電機(jī)的特點(diǎn)是定子固定在靠軸中間位置不動(dòng),轉(zhuǎn)子在定子的外圍旋轉(zhuǎn),也屬徑向氣隙磁通結(jié)構(gòu),與內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相比是轉(zhuǎn)子與定子換了個(gè)位置,圖1是外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)平面圖,定子在電機(jī)內(nèi)部稱為內(nèi)定子,轉(zhuǎn)子在電機(jī)外周,稱為外轉(zhuǎn)子。
圖1—外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)平面圖
直驅(qū)外轉(zhuǎn)子永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)
下面介紹直驅(qū)外轉(zhuǎn)子永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的組成與結(jié)構(gòu),通過一個(gè)永磁外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)模型介紹其構(gòu)造,圖3左圖是內(nèi)定子鐵心圖,定子鐵心由導(dǎo)磁良好的硅鋼片疊成,定子鐵心外周有許多槽,發(fā)電機(jī)的繞組就嵌裝在槽內(nèi),繞組是按三相規(guī)律分布。
一般大型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)外轉(zhuǎn)子有30至40對(duì)磁極,定子槽數(shù)為180至240個(gè)左右。為了清晰顯示內(nèi)定子鐵心的構(gòu)造,本模型的線圈槽數(shù)比實(shí)際直驅(qū)發(fā)電機(jī)要少得多。
圖2--直驅(qū)發(fā)電機(jī)內(nèi)定子鐵心與繞組
定子鐵心安裝在定子支架上,定子支架一端有安裝到機(jī)艙機(jī)座的法蘭,另一端是外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸,也是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主軸,主軸要負(fù)擔(dān)整個(gè)風(fēng)輪與外轉(zhuǎn)子的重量與風(fēng)力,主軸與法蘭盤要有很高的強(qiáng)度
圖3—直驅(qū)發(fā)電機(jī)內(nèi)定子結(jié)構(gòu)
圖4是外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)剖視圖,在兩個(gè)方向展示其結(jié)構(gòu)。外轉(zhuǎn)子如同一個(gè)桶套在定子外側(cè),由導(dǎo)磁良好的鐵質(zhì)材料制成,在“桶”的內(nèi)圓周固定有永磁鐵做成的磁極,“桶”就是轉(zhuǎn)子的磁軛,這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)之一是磁極固定較容易,不會(huì)因?yàn)殡x心力而脫落,外轉(zhuǎn)子磁軛固定在轉(zhuǎn)子軸套上。
圖4—直驅(qū)發(fā)電機(jī)外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)
把外轉(zhuǎn)子安裝在發(fā)電機(jī)主軸上,組成外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī),下圖從兩個(gè)方向展示其結(jié)構(gòu)。外轉(zhuǎn)子軸套既固定外轉(zhuǎn)子,還要安裝整個(gè)風(fēng)輪,承受很大的負(fù)荷,所以通過兩個(gè)大軸承安裝在發(fā)電機(jī)主軸上。
內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子的優(yōu)缺點(diǎn)為:內(nèi)轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn)包括扇葉輕便、電機(jī)易生產(chǎn)以及組裝、成本較低等,但存在電機(jī)升溫快、功耗大、電壓不穩(wěn)定容易損壞電機(jī),壽命短等問題。外轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn)在于可以制作成全封閉結(jié)構(gòu),啟動(dòng)后便可以迅速運(yùn)轉(zhuǎn),功耗低、轉(zhuǎn)速高、高能效,使用壽命長(zhǎng),但是密封性差,轉(zhuǎn)子慣性大,噪音大,在動(dòng)平衡方面要求高。