2. Переваги та недоліки магнітоелектричних машин

Основним недоліком СМ з обмоткою збудження на роторі є наявність ковзних контактів, які можна усунути шляхом використання сучасних магнітів на основі високо коерцетивних сплавів. Останнім часом розроблені машини з ПМ здатні конкурувати за масогабаритними й енергетичними показниками в широкому діапазоні потужностей та частот обертання. Отже, для СМ з ПМ – перевагами є відсутність контактів, втрат на збудження, вища надійність в роботі, здатність до синхронного обертання в гру­пових електроприводах, висока стабільність миттєвої кутової швидкості.

Що стосується двигунів та генераторів постійного струму з ПМ, то основні переваги їх у порівнянні з традиційними ЕМ – це відсутність втрат на збудження, вища надійність, вища механічна міцність елементів конструкцій. В окремих випадках, застосування ПМ є єдиним можливим розв’язком поставленої технічної задачі, (коли неможливо забезпечити живлення обмотки збудження), наприклад, в глибинних генераторах.

В певному діапазоні частот струму і потужностей такі ЕМ мають кращі техніко-економічні показники, ніж ЕМ з електромагнітним збудженням.

Поряд з перевагами ЕМ з ПМ мають ряд недоліків, що визначаються розкидом параметрів ПМ, неможливістю безпосередньо регулювати поле збудження, в ДПС з порожнистим ротором – наявність великого повітряного проміжку. Це приводить до того, що навіть із використанням дорогих висококоерцетивних сплавів, ЕМ з ПМ часто має більшу масу порівняно з ЕМ традиційної конструкції.

Однак в ряді випадків, зокрема при розробці так званих кінетичних акумуляторів у автомобілебудуванні тільки застосування найсучасніших сплавів для ПМ зробили розробку технічно виправданою.

В СД застосування ПМ дещо погіршує пускові властивості. Часто ряд недоліків ЕМ з ПМ вдається подолати. Зокрема виготовляють ЕМ з комбінованим збудженням.

У безконтактних машинах ПС застосування ПМ дає такі визначні результати, як підвищення їх техніко-економічних показників та можливість поєднати силову та інформаційну (давачі положення ротора) частини машини в корпусі, хоч це, безперечно, не єдине технічне рішення.

Застосування генераторів з ПМ значно спрощує розв’язання ряду проблем: охолодження (немає втрат в індукторі), зменшується необхід­ність в мінімальному повітряному проміжку між статором й ротором, змен­шується рівень пульсацій за рахунок покращеної конфігурації індуктора та можливості застосування безпазового статора. Причому потужність ЕМ з ПМ сягає 1-120кВА і навіть 1000 кВа [19].

Велике значення має застосування безконтактних генераторів у автомобіле­будуванні, на транспорті.

3. Основні властивості пм.

Постійні магніти – це попередньо намагнічені феротіла, із значною остаточною намагніченістю.

Технічні та масогабаритні дані ЕМ з ПМ залежать перш за все від магнітних властивостей ПМ. Розглянемо основні їх властивості.

Як і всі феромагнітні матеріали, ПМ характеризуються петлею гістерезиса, яка графічно зображає залежність індукції в тілі феромагніт­ного матеріалу від напруженості магнітного поля у ньому, тобто В=f(H). Для оцінки якості ПМ особливе значення має частина петлі у квадраті ІІ (рис.1).

Рис. 2. Крива розмагнічування

Ця частина кривої фактично характеризує потужність магнітного поля (розмагнічувального) в матеріалі і називається кривою розмагнічування.

Стосовно ЕМ з ПМ цікавість представляє гранична крива розмаг­нічування, яка відповідає максимально можливому намагнічуванню ПМ.