磁滞式同步电动机

　　磁滞同步电动机是利用磁滞材料产生磁滞转矩而工作的同步电动机。它分为内转子式磁滞同步电动机、外转子式磁滞同步电动机和单相罩极式磁滞同步电动机。内转子式磁滞同步电动机的转子结构为隐极式，外观为光滑的圆柱体，转子上无绕组，但铁心外圆上有用磁滞材料制成的环状有效层。

　　磁滞同步电动机是利用磁滞材料产生磁滞转矩而工作的同步电动机。它分为内转子式磁滞同步电动机、外转子式磁滞同步电动机和单相罩极式磁滞同步电动机。内转子式磁滞同步电动机的转子结构为隐极式，外观为光滑的圆柱体，转子上无绕组，但铁心外圆上有用磁滞材料制成的环状有效层。定子绕组接通电源后，产生的旋转磁场使磁滞转子产生非同步转矩而起动旋转，随后自行牵入同步运转状态。在电动机非同步运行时，定子旋转磁场以转差频率反复地磁化转子；在同步运行时，转子上的磁滞材料被磁化而出现了永磁磁极，从而产生同步转矩。

　　磁滞式同步电动机转子由硬磁材料制造。

　　硬磁材料的磁滞现象非常显著，其磁滞回线宽，剩磁与矫顽力数值很大，反应出硬磁材料磁化时，阻碍磁分子运幼的相互间摩擦力甚大。铁磁材料在交变磁化时，磁滞现象表现为B滞后于H—个时间角。磁滞式同步电动机转子，是处于旋转磁化状态，磁滞现象表现为铁磁材料的磁通势滞后于外磁通势一个空间角，具体分析如下。

　　图1（a）中电机转子是一个硬磁材料的实心转子，大小不变的定子磁通势（或磁力线、或磁通．方向部—祥）在空间固定方间，转子处于恒定磁化状态。转子上的磁分子沿定子磁通势方问排列，转子总磁通势F与定子磁通φ方向—致，转子受转矩T＝0。若定子磁通势逆时针方向在空间旋转，如图1（b）所示，转子处于旋转磁化状态．其上的磁分子都不停地改变方向，以使其磁通势的方向与定子旋转磁通势的方向一致，但是磁分子旋转时彼此甚大的摩擦力，使得它们不能即时跟上定子旋转磁通势的速度，而始终落后一个空间角度θC，这就是转子磁通势F与定子磁通φ的空间夹角，称作磁滞角。旋转磁化时由于磁滞角存在，转子受转矩TC≠0，是逆时针方向，称为磁滞转矩。磁滞式同步电动机起动时，转子之所以能随定子旋转磁通势旋转并达到同步转速n，其原因就在于有磁滞转矩。磁滞式同步电动机中，磁滞角θC的大小只取决于硬磁材料的磁化特性，与旋转磁通势的转速无关。当φ一定时，在0～n0范围内，θC与TC又都为常数。磁滞式同步电动机可以自行起动，而且起动转矩较大，这是它的优点。当转子转速到达n0同步运行以后，旋转磁通势与转子之间无相对运动，转子也从旋转磁化变为恒定磁化，即成了个永久磁铁。带的负载大小可以从0到TL;定子磁通势与转子磁通势夹角θ相应从0到θC。

　　图1 硬磁材料转子的磁化

　　磁滞式同步电动机转子多数采用环形硬磁材料，可用冲片叠压而成，也可用整块铸造而成。里面有套筒，见图2（a）。套筒可由非磁性材料制成，转子磁路如图中2 （b）所示；套筒也可由磁性材料制成，转子磁路如2 （c）所示。无论是哪一种套筒．磁通都必经硬磁材料的有效环。

　　功率较小的磁滞电动 机，与罩极式单相异步电动机的定子一样，定子可以采用罩极结构。转子则可由硬磁材料的薄片组成．薄片的形状还可以是磁路不对称的，即有纵轴与横轴之分。这样运行时转矩既有磁滞转矩又有反应转矩。电钟里常常采用罩极式磁滞电动机。

　　图2 磁滞式电动机的转子

　　1-套筒 2-硬磁材料的有效环 3-挡环

　　（a）转子结构（b）非磁性套筒（c）磁性套筒

　　前边讲的永磁式同步电动机起动时除用笼型绕组产生异步转矩以外，也可以采用转子上装上硬磁材料的圆环，既产生较大的起动转矩，又增加运行时的同步转矩。