第四章--稀土永磁同步电动机
永磁同步电动机的工作原理
永磁同步电动机的工作原理
永磁同步电动机是一种利用永磁体产生磁场与电流产生的磁场之间的相互作用来实现电动机工作的电机。
其工作原理如下：
1. 永磁体磁通产生：在永磁同步电动机内，通过一组永磁体（通常为强大的永磁体磁铁）产生持久稳定的磁通，这个磁场是固定的，不需要外部电源。
2. 定子产生旋转磁场：在电动机的定子中通过三相交流电源输入三相电流，产生旋转磁场。
这个旋转磁场的频率和大小由输入电源的电压和频率决定。
3. 磁场相互作用：永磁体产生的稳定磁场与旋转磁场相互作用产生转矩。
旋转磁场的磁场分布会推动永磁体内的磁场旋转，从而使电动机动起来。
4. 运动控制：通过控制电动机输入的电流频率和幅值，可以调整旋转磁场的磁场分布，实现对电动机运动的控制。
通过调整电流频率和幅值，可以改变磁场相互作用的方式，从而实现调速、定位等功能。
总结起来，永磁同步电动机的工作原理是通过永磁体产生的稳定磁场与电流产生的旋转磁场相互作用，从而产生转矩，驱动电动机工作。
控制电流的频率和幅值可以实现对电动机运动的精确控制。
稀土永磁同步电动机转子温升探讨
转子温升 影 响很 大。
关键词 ：稀 土 永磁 同步 电动机 ；转子 ；结 构 ；温升 ；涡流损 耗
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｔ ｒ Ｔｅ ｐｅ ａ ｕ ｅ Ｒｉｅ ｏ ｓ ａ ｃ ｎ Ｒｏ ｏ ｍ ｒ ｔ ｒ ｓ ｆ ＲＥＰＭ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｏ ｏ Ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓＭ ｔ ｒ
ＡＢ Ｔ Ｓ ＲＡＣ Ｔ： Ｔｈ ｏ ｅ ｉａ ｌ ｔ ｅ ｅ ａ ｅ ’ ｔ ｅ ｆ ｎ ａ ｎ ａ ｖ Ｏ Ｓ ｏ ｈ ｏ ｏ ｆ ＲＥＰＭ Ｓ ， ｅ ｒ ｔｃ ｌ ｙ， ｈ ｒ ｒ ｎ ｔ ｈ ｕ ｄ ｍｅ ｔ ｌｗａ ｅ ｌ Ｓ ｎ ｔ ｅ ｒ ｔ ｒ ｏ Ｍ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｒｓ ｈ ｕ ｄ ｂ ｏ ， ｂ ｔｉ ｃ ｕ ｌ ｅ ａ ｓ ｈ ｇ ｅ ｔ ｅ ｄ ｙ ｃ ｒ ｅ ｔ Ｏ ｔ ｅ ｒ ｔ ｒ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｉ ｅ ｓ ｏ ｌ ｅ ｌ ｗ ｕ ｎ ａ ｔ ａ ｃ ｕ ｅ ｔ ｅ ｍａ ｎ ｔｓ ｅ ｌ ｄ ｕ ｒ ｎ ｂ ｅ
ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｉ ｅ ｉ ｆｕ ｎ ｅ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｒｓ ｎ ｌ ｅ ｃ ．
ＫＥＹ ＯＲＤＳ： ＲＥＰＭ ＳＭ ； Ｒｏ ｏ ； Ｓｔ ｕ ｔ ｅ； Ｔｅ Ｗ ｔｒ ｒ ｃ ｕｒ ｍｐｅ ａ ｕｒ ｉｅ； Ｅｄｄ ｕｒ ｅ ｏ ｓ ｒｔ ｅｒｓ ｙ ｃ ｒ ｎｔｌ ｓ
ＹＡＮ ｉｇ ｎ ， ＤＯＵ ａ —ｅ ｇ， Ｗ Ｕ ｈ ａ —ｅ ｇ Ｊｎ — ｉ Ｍ ｎ ｆｎ Ｚ ｕ ｎ ｆｎ
（ ｒｈ ｓｅ ｎＰｏ ｙ ｅ ｈ ｉａ ｉｅ ｓｔ ， Ｘｉ ｎ ７ ０ ７ ， Ｃｈ ｎ ） Ｎｏ ｔ ｗｅ ｔｒ ห้องสมุดไป่ตู้ｌ ｔｃ ｎ ｃ ｌＵｎ ｖ ｒ ｉ ｙ ’ １０ ２ ａ ｉａ
稀土永磁盘式无铁芯电机原理
稀土永磁盘式无铁芯电机原理稀土永磁盘式无铁芯电机是一种采用稀土永磁材料制造的电机，它具有体积小、功率密度高、高效率等特点。
相比传统的铁芯电机，稀土永磁盘式无铁芯电机具有更高的转矩密度和功率密度，节能且使用寿命长。
下面将从电机原理、结构和工作过程等方面介绍稀土永磁盘式无铁芯电机。
稀土永磁盘式无铁芯电机的原理是基于磁场相互作用的原理。
它通过电流和磁场之间的相互作用来产生转矩，实现轴的旋转。
其磁场主要由稀土永磁材料产生，通过电流在绕组中形成相应的磁场，与稀土永磁材料的磁场相互作用，从而产生转矩。
该电机的结构相对简单，主要包括转子和定子两部分。
转子是由稀土永磁材料制成的盘状磁铁，其内部有多个磁极，通常为N和S极交替分布。
定子上绕有多组线圈，分别串联在电源上。
通过电流在绕组中产生磁场，将磁场作用于转子上的稀土永磁材料，从而实现转子的旋转。
在工作过程中，当电流通入绕组时，产生的磁场将与转子上的磁场相互作用。
由于磁场的极性相反，所以磁场会产生转矩，使得转子开始旋转。
同时，由于稀土永磁材料的高磁导率和低剩磁，使得转子的转矩密度和功率密度更高，且降低了功率损耗。
此外，稀土永磁盘式无铁芯电机还具有高效率的优势。
由于其转子无铁芯，减少了铁芯损耗，提高了转子的效率。
同时，稀土永磁材料的高磁导率和低剩磁特性，使得磁场更集中，进一步提高了电机的效率。
综上所述，稀土永磁盘式无铁芯电机利用稀土永磁材料产生磁场，通过电流在绕组中形成磁场，实现与稀土永磁材料的相互作用，从而产生转矩。
其结构简单，工作效率高，转矩密度大等特点使其在现代工业中广泛应用于各种电动设备中。
稀土永磁三相同步电动机
2
序 号 15 16 17 18
规格（KW） 0.55≤额定功率≤22 22<额定功率≤315 22<额定功率≤315 22<额定功率≤315
型号 SYX360-22kW-8P SYX230-30kW-2P SYX360-30kW-6P SYX360-37kW-6P
极数 8 2 6 6
额定电压（V） 380 380 380 380
5、大连电机集团有限公司
1 2 3 0.55≤额定功率≤22 0.55≤额定功率≤22 0.55≤额定功率≤22 RCY160-2 RCY200-6 180ST0150B-RZ1A 4 6 8 380 380 380 22 18.5 15 93.8 95.8 94.6
6、大庆永磁电机制造有限公司
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.55≤额定功率≤22 0.55≤额定功率≤22 0.55≤额定功率≤22 0.55≤额定功率≤22 0.55≤额定功率≤22 0.55≤额定功率≤22 22<额定功率≤315 22<额定功率≤315 22<额定功率≤315 22<额定功率≤315 22<额定功率≤315 22<额定功率≤315 TNM225M-8 TNM225S-8 TNM250M1-12 TNM250M-12 TNM250M2-12 TNM250M3-12 TNM225M-4 TNM225S-4 TNM250M-4 TNM225M-6 TNM250M-6 TNM250M-8 8 8 12 12 12 12 4 4 4 6 6 8 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 22 18.5 11 18.5 15 22 45 37 55 30 37 30 94.5 94.0 93.5 94.0 94.0 94.5 95.0 95.0 95.5 94.5 94.5 95.0
4-永磁同步电动机(基础)
4.2 内置径向式转子磁路结构
转轴
隔磁磁桥
永磁体
内置结构式转子的永磁体位于转子内部，永磁体外 表面与定子铁心内圆之间(对外转子磁路结构则为永 磁体内表面与转子铁心外圆之间)有铁磁物质制成的 极靴，极靴中可以放置铸铝笼或铜条笼，起阻尼或 (和)起动作用，动、稳态性能好，广泛用于要求有异 步起动能力或动态性能高的永磁同步电动机。内置式 转子内的永磁体受到极靴的保护，其转子磁路结构的 不对称性所产生的磁阻转矩也有助于提高电动机的过 裁能力和功率密度，而且易于“弱磁”扩速。
直轴电枢反应 为去磁性质
Ed E0
I&1 超前 E&0 I&1 滞后 U&
相当于感性负载
直轴电枢反应 为去磁性质
Ed E0
I&1 I&q
I&1与 U&同相位
仅有交轴电枢 反应，无直轴 电枢反应
Ed E0
I&1 滞后 E&0
相当于感性负载
直轴电枢反应 为助磁性质
Ed E0
7.2 永磁同步电机电磁转矩和矩角特性
1. 普通双层短距绕组
波形不好；永磁齿 磁导磁阻转矩大； 绕组端部长,不经济
2. 集中绕组 一对极下放置三 相集中绕组，绕 组基波系数低， 电机性能差。
3. 普通分数槽绕组
q 1 的分数槽绕
组可以改善电动势 和磁动势波形，
绕组的端部长。
4. 特殊分数槽绕组
q 1 3 这种
稀土永磁同步电动机
稀土永磁同步电动机
首先，从结构上来看，稀土永磁同步电动机通常由定子和转子两部分组成。
定子上绕有三相对称的绕组，而转子则由稀土永磁材料构成。
这种结构使得稀土永磁同步电动机在运行时能够产生强大的磁场，从而实现高效的能量转换。
其次，从工作原理来看，稀土永磁同步电动机利用定子绕组通以交流电产生旋转磁场，而转子上的稀土永磁材料受到定子磁场的作用而产生磁力，从而驱动电机转动。
相比传统的感应电动机，稀土永磁同步电动机不需要外部励磁，因此具有更高的效率和动态响应特性。
此外，从应用角度来看，稀土永磁同步电动机由于其高效、轻量化和高功率密度的特点，被广泛应用于电动汽车、风力发电机、工业生产线等领域。
在电动汽车领域，稀土永磁同步电动机因其高效率和高功率密度，能够提供更好的动力输出和续航里程，因而备受青睐。
总的来说，稀土永磁同步电动机以其独特的结构、工作原理和
广泛的应用前景，成为当今电动机领域备受关注的一种新型电动机。
希望以上回答能够全面地解答你的问题。
《永磁同步电动机》课件
面临的挑战与解决方案
成本问题
随着高性能永磁材料价格的上涨，永磁同步电动机的成本 也随之增加。解决方案包括采用替代性材料、优化设计等 降低成本。
控制精度问题
在某些高精度应用场景中，永磁同步电动机的控制精度仍 需提高。解决方案包括采用先进的控制算法和传感器技术 提高控制精度。
可靠性问题
在高温、高湿等恶劣环境下，永磁同步电动机的可靠性可 能会受到影响。解决方案包括加强散热设计、提高材料耐 久性等提高可靠性。
总结词
风力发电系统中应用永磁同步电动机，具有 高效、可靠、低噪音等优点。
详细描述
风力发电系统需要能够在风能不稳定的情况 下高效、可靠运行的电机，永磁同步电动机 能够满足这些要求。其高效、可靠、低噪音 的特性使得风力发电系统在能源利用效率和
可靠性方面具有显著优势。
THANKS
感谢观看
工作原理
永磁同步电动机通过控制器调节电机电流，使电机转子与定子磁场保持同步， 从而实现电机的运转。其工作原理基于磁场定向控制和矢量控制技术。
种类与特点
种类
永磁同步电动机根据结构可分为 表面贴装式、内置式和无铁心式 等类型。
特点
永磁同步电动机具有效率高、节 能效果好、运行稳定、维护方便 等优点，广泛应用于工业自动化 、新能源、电动汽车等领域。
05
CATALOGUE
永磁同步电动机的发展趋势与挑战
技术发展趋势
高效能化
随着技术的不断进步，永磁同步电动机的效率和性能不断提升， 能够满足更多高效率、高负载的应用需求。
智能化
随着物联网、传感器等技术的发展，永磁同步电动机的智能化水平 不断提高，可以实现远程监控、故障诊断等功能。
紧凑化
为了适应空间受限的应用场景，永磁同步电动机的尺寸和重量不断 减小，同时保持高性能。
稀土永磁电机-无刷电机
关于稀土永磁电机
一般所说的稀土永磁电机都是指第三代稀土永磁电机，出于这种永磁材料优异的使用功效，价格对比同等材料较廉价，因而比第一代或第二代稀土永磁材料更有市场需求前景。
例如钦铁硼永磁电机，作为新生代的永磁电机具有很大的展开潜力，在电机界的权威专家看来，钱铁硼的展开方向一方面是逐步代替其他永磁材料的永磁电机，另一方面是代替一部分电励磁电机。
近年来由于电机界研讨者的作业，现已取得了很大的效果。
永磁同步发电机永磁同步发电机不需要励磁绕组及直流励磁电源，这样就取消了最简单出问题的集电环和电刷装置，使之成为无刷发电机，因而发电机结构简略、工作可靠。
选用钦铁硼永磁材料后，电机的气隙磁感应强度可以增大，这样使电机体积缩小、重量减轻。
关于航空、航天和其他高可靠性和高性价比的场合具有重要意义，所以航空航天部分中正尽力进行这方面的研讨。
在市场的其他方面来讲，在风力发电、地热发电及小型水利发电机、小型内燃发电机组等方面也在进行深人研讨和推广。
而当前市场中的稀土永磁发电机，因大型汽轮或水轮发电机组的励磁机使用需求，我国早在20世纪80年代便研制成功了40一160kVA稀土永磁发电机，这种电机的研制成功大大前进了电站工作的可靠性。
稀土永磁同步电机在通风机上的试验及应用
稀土永磁同步电机在通风机上的试验及应用电机系统髓能祁志生1何志伟2(1．北京信患科技大学机电工程学院，北泶100192；2．北京当代复合材糈有限公司，北京100093)接要通过对通风规使用稀土永磁愆步电机运转试验，进行了通风机使阕Y系列异步电机和稀生泰磁阕步电机对魄节能分褫和幸}箅，指出了现阶段稀主瘩磁淹步毫机斑篇于通风机存在的阕题，提出了改进措施，以带来更大经济和社会效盗。
关键词；稀土永磁同步电机；通风机；节能E xper i m ent and A ppl i ca t i on of Per m anent M agnetSynchr onous M ot or i n V ent i l at orQ i Z hi sheng’H e Zhi w e，(1。
B ei j i ng I n f or m at i o n and T echno l ogy U ni vers i t y,B ei j i ng100192；(2．2．Bei j i ng D ang dai C om posi t e M at er i a l s C o．，Lt d．，B ei j i ng100093)A bs t r act D evel opi ng t he exper i m ent of ve nt i l a t or dri vi ng by t he r a r e ea r t h per m a nent m agn ets ynchr onous m ot or(PM SM)，gi vi ng t he e ne rgy sa vi ng a nal ysi s and com par i s on of t he ve nt i l at or w i t h Yser i es as ynchr onous m ot or and PM SM，ha ve poi nt ed out s om e pre se nt i s sue s of P M S M’S ve nt i l at or，ands ugge s t s i m pr ovi ng m eas ur es t o bri ng bi gger ec onom i c r et ur ns and soci al benef i t s．K eyw or ks：per m anent m agn et s ynchr onous M ot or(PM SM)；vent i l at or；ener gy—s a vi ngl引言近年来，我羼融予因受到裁源瓶颈别豹，各建相继出现不同程度的电荒、煤荒、油荒。
永磁同步电机介绍ppt课件
永磁同步电机主要由定子、转子和端盖等部件构成，定子由叠片叠压而成以减少电动机 运行时产生的铁耗，其中装有三相交流绕组，称作电枢。转子可以制成实心的形式，也 可以由叠片压制而成，其上装有永磁体材料。根据电机转子上永磁材料所处位置的不同， 永磁同步电机可以分为突出式与内置式两种结构形式，图1给出相应的示意图。突出式 转子的磁路结构简单，制造成本低，但由于其表面无法安装启动绕组，不能实现异步起 动。
谢谢
Байду номын сангаас
永磁同步电机介绍ppt课 件
演讲人
永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用， 且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流， 没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度。
永磁同步电动机由定子、转子和端盖等部件构成。定子与普通感应电动机基本相同，采 用叠片结构以减小电动机运行时的铁耗。转子可做成实心，也可用叠片叠压。电枢绕组 可采用集中整距绕组的，也可采用分布短距绕组和非常规绕组。
内置式转子的磁路结构主要有径向式、切向式和混合式3 种，它们之间的区别主要在于永磁体磁化方向与转子旋转 方向关系的不同。图2给出3种不同形式的内置式转子的 磁路结构。由于永磁体置于转子内部，转子表面便可制成 极靴，极靴内置入铜条或铸铝等便可起到启动和阻尼的作 用，稳态和动态性能都较好。又由于内置式转子磁路不对 称，这样就会在运行中产生磁阻转矩，有助于提高电机本 身的功率密度和过载能力，而且这样的结构更易于实现弱 磁扩速。
高效小功率异步启动稀土永磁同步电机设计
的损耗 ，杂散损耗直接 关系到 电机 效率
４４ ・电子 技术 与软 件工 程
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ＆Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ・ 电力电子
实 际 制 造 工 艺 ，采 取 相 应 的 措 施 ， 本 文 主 要 从 以 下几 个方 面来 综合 考 虑 。
３ ． １降低永磁 同步电机 的损耗 机 的振 动与噪声 ，以及便于 电动机 的装 转子 主要 由永磁 体、转子铁心 和转轴构 从 第 一节 分 析 可 知 ，要 降 低 永磁 配 ，其 气隙长度往 往 比同规 格的感应 电 成 ，转子 设计是永磁 同步 电机 设计 的关
机的铜耗 。降低铁耗 ，一般采 用单位损
下几方 面的影响 ：（ １ ） 在 较宽 的负载变 化 片结 构 基 本 上 也 相 同 ，此 处 采 用 叠 片 结
２ ） 要 构。根据异步起动永磁 同步 电机 的需要 ， 耗较小 的铁磁材料 ，永磁 同步 电动机 由 范 围，有 较高的功率 因数和 效率 ；（ （ ３ ） 要 满足 电机 的 定子 槽数 设 定为 ３ ６个 ，定子 每极 每 相 于采用永磁体励磁 ， 谐 波含量 比较丰富 ， 满足 电机 的启 动要 求 ； ４ ） 永磁体用量要尽量少 。 因此要 减小谐波造成 的 附加铁 耗 ，铁心 过载要求 ；（ 材料 可选用高性能 的硅钢片 。 ３ ． ２合理选择 气隙长度 槽数 ｑ为 （ ４ ）：
有 铜耗 、铁耗 、机械 损耗和杂散 损耗 ，
铁耗 的计 算主要 由三种方法 ：经验
测量线圈测 电压法与有限元法。 各 种损耗 占总损 耗的 比例 随其 功率 而变 公式法 、
永磁同步电动机的分类和特点
永磁同步电动机的分类和特点技术 2008-08-09 15:13:38 阅读178 评论0 字号：大中小一，永磁同步电动机的特点永磁同步电动机结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高，和直流电机相比，它没有直流电机的换向器和电刷等缺点。
和异步电动机相比，它由于不需要无功励磁电流，因而效率高，功率因数高，力矩惯量比大，定子电流和定子电阻损耗减小，且转子参数可测、控制性能好；但它与异步电机相比，也有成本高、起动困难等缺点。
和普通同步电动机相比，它省去了励磁装置，简化了结构，提高了效率。
永磁同步电机矢量控制系统能够实现高精度、高动态性能、大范围的调速或定位控制，因此永磁同步电机矢量控制系统引起了国内外学者的广泛关注。
我国是盛产永磁材料的国家，特别是稀土永磁材料钕铁硼资源在我国非常丰富，稀土矿的储藏量为世界其他各国总和的4倍左右，号称“稀土王国”。
稀土永磁材料和稀土永磁电机的科研水平都达到了国际先进水平。
因此，对我国来说，永磁同步电动机有很好的应用前景。
二，永磁同步电动机的分类永磁同步电动机的转子磁钢的几何形状不同，使得转子磁场在空间的分布可分为正弦波和梯形波两种。
因此，当转子旋转时，在定子上产生的反电动势波形也有两种：一种为正弦波；另一种为梯形波。
这样就造成两种同步电动机在原理、模型及控制方法上有所不同，为了区别由它们组成的永磁同步电动机交流调速系统，习惯上又把正弦波永磁同步电动机组成的调速系统称为正弦型永磁同步电动机（PMSM）调速系统；而由梯形波（方波）永磁同步电动机组成的调速系统，在原理和控制方法上与直流电动机系统类似，故称这种系统为无刷直流电动机（BLDCM）调速系统。
永磁同步电动机转子磁路结构不同，则电动机的运行特性、控制系统等也不同。
根据永磁体在转子上的位置的不同，永磁同步电动机主要可分为：表面式和内置式。
在表面式永磁同步电动机中，永磁体通常呈瓦片形，并位于转子铁心的外表面上，这种电机的重要特点是直、交轴的主电感相等；而内置式永磁同步电机的永磁体位于转子内部，永磁体外表面与定子铁心内圆之间有铁磁物质制成的极靴，可以保护永磁体。
稀土永磁同步电机设计制造中的控制要点
各大国和 组织大 多颁 布了相 关的节能法 案和标 准， 充分的利用有限的能源创 造更多的价值是全 人类 追求 的共 同 目标 。稀 土永 磁 同步 电机 具 有高 效 、 保 、 温度 、 振动、 噪声、 环 低 低 低 外形 美观 、 结构 合 理 等优 点 ， 在煤 炭 、 可 冶金 、 化 、 石 化纤 、 军工 、 控 制 、 电机 等 场 所 广 泛 应 用 ， 有 广 阔 的 市 场 前 微 拥 景 ， 于高 性能 、 附加 值 的节 能环 保产 品 。然 而 属 高 由于稀 土 永磁 同步 电机 在结 构 上与 普通 电机 有很 大 区别 ， 因此在 该 系列 产 品 设 计 制 造 过 程 中 出 现 了很 多新的需要控制点 ， 本文以 中小型稀土永磁 同步 电动机 为 例 ， 这 些 需 要 控 制 的 关键 点 简 单 对 阐述 以供 读 者 参考 。
情 况 下较 同规 格三 相 异步 电动机 适 当减 小 导线 截 面 积 ， 不但 可 降 低 槽 满 率 （ 般 控 制在 ７ ％ 左 这 一 ０ 右 ） 便 工人嵌 线 操 作 ， 高 了 生 产效 率 ， 可 节 方 提 还 省 了大 量 的 电磁 线 ， 降低 了 电机 的 制造成 本 ， 高 提 产品的市场竞争力。
ｓｇ ｆｗｉ ｄ ｎ ｉｎ ｏ ｎ ｉｇ，ａ ｓ ｍｂｉ ｇｏ ｇ ｅｉ ｏｅ，ａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｎ ｔｒ ｇ ｆｒ ｔｒ ｏ ｘ ｅ ｉ ｓ ｅ ｌ ｆｍａ ｎ ｔｃｐ ｌ ｎ ｎ ｒ ｃ ｓｉ ｇａ ｄ ｓｏａ ｅｏ ｏ ．Ｓ ｍｅｅ ｐ ｒ－ ｏ
ｅ ｃ ａａ，ｕ ｅ ｔｒａ ｎ ｏ ｎ ｅｄ ｔ ｓ ｄ ｍａｅ ｌａ ｄ ｃ ｍｍｏ ｌ・ ｓ ｄ ｍｅ ｎ ｒ ｖ ｎ ｉ ｏ ｉａ ｉｎ ｗｉｈ ｅ ｔｒ ｒｓ ｉ ｎ ｙ ｕ ｅ ａ ｓａ ｅ ｅ ｎ ｃ ｍｂ ｎ ｔ ｔ ｎ ｅｐ ｅ Ｐ Ｏ ＦＥＥ Ｔ Ｉ Ｍ Ｃ ＩＥ Ｅ Ｌ Ｓ —Ｒ Ｏ Ｌ ＣＲＣ Ａ ＨＮ ） Ｘ Ｏ
稀土永磁同步电动机节能应用
பைடு நூலகம்
科 技 创 新
浅谈采煤 过程 中应注意 的煤矿 安全
陈 清 林
（ 双鸭山市双兴时代矿业有 限公 司， 黑龙 江 双鸭山 １ ５ ５ １ ０ ０ ）
摘 要： 采煤业对我 国国民生活水平及经济的发展起到很 大的推进作用 ， 不过随着采煤规模的不断扩大， 随着市场经济的快速发 展 而进步很 快， 在 采煤过程 中发 生的安全事故也越来越 多， 不但在很 大程度上 阻碍 了采煤业的发展 ， 从 而也 对作业人 员的人身 安全产生 了较大的影响 ， 因此 ， 采煤企业一定要 采用先进的安全技术 ， 使采煤工作的安全顺利地进行 ， 同时减低安全事故的发生
频率。本文通过对采煤过程 中安全技术进行分析， 以期有效促进采煤工作的顺利进行 ， 并有效促进 国家经济的快速发展 。
关键 词 ： 采煤； 安全 技 术 ； 治理 措施
如今 ， 我国在采煤领域有着很大的发展 ， 采煤业为当地经济发展发 １ ． ５冒顶片帮存在的隐患 挥 了很大的作用 ，在宏观上说作为纳税人给国家带来了巨大的经济收 企业采煤进度受到冒顶片的制约和影响，同时 冒顶片也会影响着 入， 在微观上说， 解决 了很多人的就业问题 ， 得以保证了不少的家庭能 工作人员的安全问题以及设备损失， 造成煤层的稳定性 比较差， 同时冒 稳定生活。但与此同时 ， 也威胁着作业人员的安全。首先要说的是其工 顶片帮将会越发严重。而且在多降雨季节地面水会随着低洼的地方渗 作环境十分恶劣 ， 且复杂无比， 常常会发生安全事故 ， 对采煤业有了很 流下煤矿井甚至会引发冒顶片帮产生灾害。 大的阻碍作用。所以说 ， 采煤企业应该学习且应用先进的、 科学的方法 ２采矿工作安全隐患的治理措施 及技术 ， 让工作能够更安全更Ｊ 顺利的进行 ， 确保采煤工作人员能更有保 ２ ． １井下泥石流的治理措施 障的工作， 提高作业人员工作的积极性 ， 从而为企业发展起到积极的作 对于井下泥石流的预防和治理工作 ， 首先要以铲平矿坑为中心， 其 用， 创造更多的经济效益。 次使用推土机等机器在少降雨水的时候压平矿坑 ，最好还要使用压路 １采煤中的安全隐患 机把它压得尽量结实 ， 这样有利于矿井免于积水； 为了不让存在积水 ， １ ． １面顶板的隐患 对于矿 的放置量也要进行严格的管理，主溜井放置的煤矿量要科学合 对于天气季节要有效预测 ， 在低洼 的地方加造一些排水沟， 这样就 在煤炭开采过程中， 破碎带及断层也经常遇到， 地质状况通常复杂 理 ； 程度大， 在采煤工作中若是遇到断层和破碎带 ， 由于断层带种 中一般都 有利于不让洪水轻易流入矿井。 会存在断层泥 ， 如果断层泥中含水量很大 ， 就会大大的威胁着顶板 ， 因 ２ ＿ ２冒顶片帮的防治 此顶板的安全就会受到重大的威胁日 。在渗入雨水或受到比较大压力的 对于冒顶片治理方面， 首先要严格管理挖掘过程 ， 使用科学可行的 时候这类地质会很容易出现塌方， 同时旁边地方随时发生塌方。在这种 采掘方法进行开展采煤工作， 缩短维护巷道的时间和投入 ， 转而投入到 情况下， 抢救工人工作实施起来时非常艰难且危险的。此外， 爆破地质 采煤的实际工作中； 其次 ， 把光面爆破作为进行爆破的主要方法 ， 可以 断层开采资源时常常发生断裂。这种时候 ， 工作人员是很难逃生的。 降低周围巷道的破坏度 ， 尽量保持巷道平坦 ； 再次 ， 为令平时厂用到的 １ ２漏斗悬顶及作面放矿的安全隐患 巷道的坚卖 『 生 持续保持 ， 要尽量避免有积水的存在 ； 最后， 对于混凝土 在进行采煤时有很多的漏斗悬顶 ，这种状况不但带来巨大的安全 的使用 ， 应当合理灵活利用 ， 协助维护巷道的安全和平整。以上措施能 隐患。 整个采矿面会出现巷道不稳定甚至发生坍塌， 产生悬顶的主要原 更有效把控冒顶片帮 ， 直接可影响采煤的工作是否顺利。 因是矿体破碎矿体稳定『 生 变差。 在在发生爆破时， 因为埋入炸药与引爆 ２ ． ３顶板预 防 炸药 中间会有一段时间 ， 在这段时间里 ， 位于底层的炸药受到湿泥侵 在进行采煤过程时， 顶板的作用至关重要， 采煤技术也 同样重要 。 湿， 这就是出现据爆现象的主要原因。在爆破途中， 由于爆破补偿空间 尽可能减少顶板引起的事故应当严格控制顶板的情况 ，对于性质不同 太少了， 导致爆破空间很拥挤 ， 在发生爆破途 中， 炮孔出现据爆是导致 的各种顶板应使用合适科学的处理方法 ， 确保全部顶板安全可靠。除此 矿 面悬顶 的重要 原 因。 之外， 采煤企业非常有必要成立干练的监管部门， 加大对采煤的管理， １ ． ３井下泥石流存在的安全隐患 面对已发生的问题， 能快速、 科学 、 准确地改进和处理 ， 确保企业顺利高 在采煤区中几乎没有什么植被 ， 如果是在雨季的时候 ， 采煤区经常 效的进行采煤。 会发生泥石流， 泥石流一 出现 ， 就会把采煤工作面淹没起来 ， 造成采煤 ３结束语 人员没法进行工作。若果降雨量太过大 ， 产生太凶猛的泥石流的话 ， 处 采煤企业更好的为国家经济的发展做贡献，为国家和人 民带来更 于地下煤井的工作人员来不及躲避 ， 就会十分容易造成人员受伤 ， 甚至 大的经济效益和社会效益。 加强对采煤过程的管理和控制 ， 采煤工作对 死亡 ， 进而很 大程度上 阻碍采煤流程 的顺利开 展。发生 泥石流主要 因为 于促进我国经济的发展和人民生活水平的提高有较大的帮助，最大限 矿区的植被太少 ， 再加上开采之后煤炭没了就是没了， 地面就会出现被 度的减少采煤过程中发生安全事故的机率 ，以有效促进采煤工作的顺 架空， 一下雨洪水就会流去架空的地面， 煤渣就会连同洪水流去矿井。 利进行。 参考文献 １ ４水患 般来说 ， 采煤作业都是在地下开展 ， 一旦发生 比较大的水患 ， 就 ［ １ 降 海涛， 辛宪 耀． 长平矿井地质特征及瓦斯涌出 规律分析【 Ａ Ｊ ． 陕 晋冀煤 肯定会引发地下煤区产生坍塌现象 ， 甚至进一步威胁工作人员的人身 炭学会地质测量专业学术研讨会论文集 ． ２ ０ ０ ６ 安全 ， 同时也意味着采煤工作停滞拖延 ， 造成损失。我国很多煤矿的水 『 ２ １ 田俊伟， 闫江伟， 张玉贵 ， 等． 晋城成庄煤矿瓦斯涌出主控 因素分析及 文地质一般来说都不是很复杂，大部分的矿井发生水患都是由于降水 预 测『 Ａ １ ． 瓦斯地质 与瓦斯防 治进 展旧 ． ２ ０ ０ ７ ． 下渗引起的。总之， 采煤企业必须要想办法利用一些直接有效的措施面 『 ３ １ 陈向军 ， 杜 治海 ， 袁 军伟 ． 断裂构造对水 江煤矿煤 与瓦斯 突出的控制ｌ Ａ １ ． 对水患， 进行有效的预防以及治理， 不但要令采煤工作能顺利如期地开 瓦斯 地质与 瓦斯 防治进展 １ ． ２ ０ ０ ７ ． 展， 还要尽可能降低损失及避免 ＾ 员发生伤 。
三相稀土永磁同步电动机
三相稀土永磁同步电动机三相稀土永磁同步电动机是一种高效率、高性能的电动机，它采用稀土永磁材料作为磁场源，具有高磁能积、高磁导率、高矫顽力等优点，能够实现高效率、高功率密度和高转矩密度。
下面就三相稀土永磁同步电动机进行详细介绍。
一、三相稀土永磁同步电动机的结构三相稀土永磁同步电动机的结构主要由转子、定子、端盖、轴承、风扇等组成。
其中，转子是由稀土永磁材料制成的，定子则是由铜线绕成的线圈和铁芯组成的。
转子和定子之间的间隙非常小，可以减小机械损耗和电磁损耗，提高电机的效率。
二、三相稀土永磁同步电动机的工作原理三相稀土永磁同步电动机的工作原理是基于磁场的相互作用。
当电流通过定子线圈时，会产生一个旋转磁场，这个旋转磁场会与转子上的永磁体磁场相互作用，从而产生转矩，使转子旋转。
由于稀土永磁材料的磁导率高，矫顽力大，因此可以在较小的体积内产生较强的磁场，从而提高电机的功率密度和转矩密度。
三、三相稀土永磁同步电动机的优点1. 高效率：稀土永磁材料具有高磁导率和高矫顽力，可以在较小的体积内产生较强的磁场，从而提高电机的效率。
2. 高功率密度：稀土永磁材料的磁能积高，可以在较小的体积内存储更多的磁能，从而提高电机的功率密度。
3. 高转矩密度：稀土永磁材料的矫顽力大，可以在较小的体积内产生更大的磁场，从而提高电机的转矩密度。
4. 高可靠性：稀土永磁材料的磁性稳定性好，不易磁化反转，从而提高电机的可靠性。
5. 低噪音：稀土永磁同步电动机的转子和定子之间的间隙非常小，可以减小机械损耗和电磁损耗，从而降低噪音。
四、三相稀土永磁同步电动机的应用领域三相稀土永磁同步电动机广泛应用于电动汽车、电动自行车、电动工具、家用电器、工业自动化等领域。
由于其高效率、高功率密度和高转矩密度等优点，可以大大提高设备的性能和效率，从而降低能源消耗和环境污染。
总之，三相稀土永磁同步电动机是一种高效率、高性能的电动机，具有高功率密度、高转矩密度、高可靠性和低噪音等优点，广泛应用于电动汽车、电动自行车、电动工具、家用电器、工业自动化等领域。
稀土永磁电机在电动汽车中的应用研究
稀土永磁电机在电动汽车中的应用研究
早在几十年前就已经开始引起人们的关注。
随着全球对于环保和可持续发展的重视不断增强，电动汽车作为替代传统燃油汽车的新能源汽车备受关注。
而稀土永磁电机作为电动汽车的动力源之一，在提高电动汽车的性能和效率方面发挥着重要作用。
本文旨在深入探讨稀土永磁电机在电动汽车中的应用研究。
首先，介绍了稀土永磁电机的基本原理和结构特点，分析了其相比于传统感应电机的优势。
其次，探讨了稀土永磁电机在电动汽车中的应用现状和发展趋势。
进一步分析了稀土永磁电机在提高电动汽车动力性能、降低能耗和延长续航里程等方面的优势。
随着电动汽车市场的不断快速发展，对稀土永磁电机的需求也在不断增加。
因此，本文还将就稀土永磁电机在电动汽车中的集成和优化设计进行探讨。
通过分析不同设计参数对电机性能的影响，提出了一系列优化设计方案，旨在进一步提高电动汽车的整体性能。
除此之外，本文还将探讨稀土永磁电机在电动汽车中的可持续性和环保性。
分析了稀土矿资源的有限性和开采对环境的影响，提出了减少稀土使用量和开发替代材料的建议。
同时，结合电动汽车的整体环保优势，探讨了通过发展电动汽车来促进可持续能源转型及减少排放的可行性。
最后，通过对稀土永磁电机在电动汽车中的应用研究的总结和展望，
将进一步推动电动汽车技术的发展和普及，为解决能源和环境问题做出更大的贡献。
希望本文的研究成果能为相关领域的研究和实践提供参考，并为推动我国新能源汽车产业的发展贡献一份力量。
稀土永磁电机研究报告
稀土永磁电机研究报告
稀土永磁电机是一种新型高效节能电机，具有高效率、小体积、
轻质化、高比功率、高磁能积等优点。
它是由永磁体、转子和定子三
部分组成，其中永磁体采用稀土材料，具有高磁能积和高抗磁腐蚀性能，使得电机在工作时能够保持稳定的磁场和高效率。
稀土永磁电机的制造和应用得到了广泛的关注和研究。
其具有很
多应用领域，如航空航天、机器人、工业自动化设备、新能源汽车等。
但制约其进一步发展的问题是稀土材料供应不足、成本较高、磁场强
度难以调节等因素，因此需要进行深入的研究和探索。
当前，稀土永磁电机的研究焦点主要集中在以下几个方面：
1、稀土永磁材料的研究和探索。
尽管稀土材料具有很好的磁性
能和抗腐蚀性能，但是其供应不足、成本高昂等问题限制了其大规模
应用。
因此需要不断地寻找替代品和改进其生产和加工工艺。
2、稀土永磁电机的性能和特性研究。
稀土永磁电机的性能与材
料的选择、转子和定子的结构、加工工艺等紧密相关，如何设计出更
加高效、稳定、可靠的电机是研究的一大难点。
3、稀土永磁电机的应用研究。
随着新能源汽车、机器人、自动
化等领域的不断发展，稀土永磁电机的应用前景越来越广泛。
需要进
一步研究其在不同领域中的应用，以提高其效益和性能，推广其应用。
综上所述，稀土永磁电机的研究和应用是一个具有广阔前景和重
要意义的领域。
我们需要进一步加强材料和电机的性能研究，突破技
术瓶颈，提高其效率和可靠性，以实现其更加广泛的应用和推广。
稀土永磁无刷直流电动机原理
稀土永磁无刷直流电动机原理1.稀土永磁无刷直流电动机的结构特点无刷直流电动机（BLDCM）由电动机本体和驱动器构成，是一种典型的机电一体化产品。
电动机的定子绕组做成三相对称星行接法，同三相异步电动机十分相似。
电动机转子由钕铁硼永磁材料构成。
在定转子形成的气隙中产生N-S级相间的方波磁场，所以也把这种电动机称为“方波电动机”。
为了使电动机绕组准确换向，在电动机内装有位置传感器，作为转子极性的位置信号驱动器组成：作为控制中枢的单片机；作为电子换向的由IGBT或MOSFET构成的逆变桥；作为电压型交一直一交主电路的整流、滤波单位；作为人机接口的键盘和数字显示单位；作为控制、驱动电源的开关电源。
2.无刷直流电动机的主要特点高效率：无刷直流电动机转子上既无铜耗也无铁耗，其效率比同容量异步电动机提高5%-12%。
功率因子高：无刷直流电动机无需从电网吸取激磁电流，功率因子接近1。
启动转矩大，启动电流小：无刷直流电动机的机械特性和调节特性与他激直流电动机枢控时相应特性类似，所以它的启动转矩大，启动电流小，调节范围宽，但没有因电刷换向器引起的缺点，电子换向取代了机械换向。
电动机出力高：该电动机的体积和最高工作转速相同时，较异步电动机输出功率提高30%。
适应性强：电源电压偏离额定值+10%或-15%，环境温度相差40K以及负载转矩从0—100%额定转矩波动时，无刷直流电动机的实际转速与设定转速的稳态偏差，不大于设定转速±1%。
无刷直流电动机是一种自控式调速系统，它无需像普通同步电动机那样需要启动绕组；在负载突变时，不会产生振荡和失步。
无刷直流电动机具有直流电动机特性、交流异步电动机的结构。
无刷直流电动机适合长期低速运转、频繁启动的场合，这是变频调速器拖动Y 系列电动机不可能实现的。
3.工作原理无刷直流电动机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。
电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。
详解稀土永磁电机以及稀土永磁电机应用
详解稀土永磁电机以及稀土永磁电机应用详解稀土永磁电机以及稀土永磁电机应用稀土永磁电机是70年代初期出现的一种新型永磁电机，由于稀土永磁体的高磁能积和高矫顽力（特别是高内禀矫顽力），使得稀土永磁电机具有体积小、重量轻、效率高、特性好等一系列优点，广泛应用在航空、航天、航海及工业与民用方向。
稀土永磁电机的发展历史电机是一种机械能、电能相互转换的机械。
这个转换过程离不开电机的励磁结构。
电机的励磁结构有两种：一种是电流励磁，即依靠铜线圈绕组通过电流来励磁，类似电磁铁产生磁场，磁场的大小取决于绕组的匝数和励磁电流的大小。
再一种就是永磁励磁，即通过永磁体提供磁场，磁场的大小取决于永磁体本身磁性能的高低和所用磁体的体积。
采用永磁励磁的电机就是永磁电机。
电流励磁的很大局限性就是线圈发热量大，电机温升高，需要较大的绕组空间，同时还存在较大的铜损等，使得电机的效率和比功率低。
而永磁励磁，只要永磁体的磁性能高就不存在以上局限，而且结构简单、维护方便，特别对一些有特殊要求(超高转速、超高灵敏度)和特殊环境(防爆等)使用的电机，永磁励磁比电流励磁有突出的优点f2 。
因此，在励磁结构方面，随着永磁材料性能的不断提高，新型永磁材料的不断出现，永磁励磁结构将逐步取代传统的电流线圈励磁结构。
永磁电机的发展和永磁材料的发展息息相关，新型永磁材料的出现必将大力促进永磁电机的快速发展。
世界上第一台电机就是永磁电机，所以利用永磁体来制造电机已有很悠久的历史。
由于当时永磁材料的磁性能低，制成的电机非常笨重，即被电励磁电机所取代。
1940年代以后，具有较高剩磁的铝镍钴和具有较高矫顽力的铁氧体永磁材料相继出现，永磁电机又获得生机，在微特电机领城里占有重要位置。
但铝镍钴永磁矫顽力较低、易退磁，铁氧体永磁的剩磁较低，使用范围受到一定限制。
至六十年代后期第一代稀土永磁合金(SmCo5)和七十年代第二代稀土永磁合金(Sm2Co17) 的出现，虽然原料钐与钴价格昂贵，但磁体磁性能好，使永磁电机有了较大的发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
0.97 0.95
0.965 0.95 0.88 0.95
0.97
0.81
0.81
5.5kw
7.5kw
37kw
功率等级
国内现有电机水平 美国07年以后普遍推广的超高效电机标准 本项目电机水平
高效节能电机
抽油机电机在长庆油田的现场测试
长庆油田勘探开发 现场测试结果：
电机型号
RSM160L-6 RSM200L-6
开发成功1.0KW宽调速稀土同步电机变频调速系统 成功应用于高速疲劳试验机 系统节能达60%
高效节能电机
三高（效率高、功率因数高、起动转矩高）
两宽（节能范围宽、应用领域宽）
电机特点
一低（温升低） 零变化（转速同步无变化）
高效节能电机
应用企业
产品规格
延安永丽达电机有限责任公司
永济电机厂
综合节电 62.3%
节电效果显著 国内第一个实现大批量生产的稀土电机
1991年转让闽东电机厂，已生产3万余台
开创了国内开发研制该类电机的新局面 1993年获国家发明二等奖
高效节能稀土永磁纺织电机及控制器
国家计委重点科技攻关项目 开发成功七种产品（0.12—15kW）
批量生产
疲劳试验机用稀土同步电机变频调速系统
运行特性
功角特性 功率因数 效率 V形曲线
运行特性
功角特性
运行特性
功率因数
运行特性
效率 V形曲线
起动过程
异步起动、同步运行 变频起动
设计特点
主要尺寸及气隙 定转子槽数 转子结构 永磁体 电枢绕组
0.8KW自起动高效节能纺织电机
在国内外首次解决了稀土永磁同步电动机的自起动问题
佳木斯电机有限责任公司 岳阳中闽电机厂
22个规格的抽油机电机
5个规格的防爆电机
本项目效率与美国及国内情况对比
92.8
效 率 %
91
94.5
87
93.2 92
87
93
92.5
5.5kw
国内现有电机水平
7.5kw
37kw
功率等级
美国07年以后普遍推广的超高效电机标准 本项目电机水平
本项目功率因数与美国及国内情况对比
自起动
稀土永磁同步电动机的结构形式
总体结构 转子结构
表面式转子结构 内置式转子结构
电机总体结构
表面式转子结构
表面凸出式转子结构 表面插入式转子结构
内置式转子结构
径向式 切向式 混合式
内置式转子结构
径向式 切向式 混合式
内置式转子结构
径向式 切向式 混合式
第四章 稀土永磁同步电动机
稀土永磁同步电动机的优越性
无电流励磁，无电刷和滑环 损耗低、效率高 功率因数高 转子结构多样、灵活
体积小、重量轻
起动转矩大
稀土永磁同步电动机的分类
主磁场方向：
径向励磁 轴向励磁
电枢绕组位置
内转子 外传子
起动方式
无起动绕组
有功节电%
16 49
综合节电%
20 61
年节电费（元）
4100 6500
高效节能电机
原电机
200 180 160
延长油矿油井C实际测试的节能效果
240.3
本项目
比 140 例 120 % 100
80 60 40 20
100
91.6 100
100
100
0
1
28.5
有功电
无功电
线路损耗 功率因数
62.3%