(完整word版)永磁电机
介绍步进电机的三种分类(参考Word)
步进电机分三种：永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB）永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度；反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。
在欧美等发达国家80年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。
它又分为两相和五相：两相步进角一般为 1.8度而五相步进角一般为0.72度。
这种步进电机的应用最为广泛。
(此文转自一览电机英才网)
（注：素材和资料部分来自网络，供参考。
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永磁电机概述范文
永磁电机概述范文永磁电机是一种利用永磁体作为励磁源的电机。
它由永磁体和电磁设备组成，通常用于驱动各种机械设备，如汽车、电梯、工业机械等。
永磁电机有许多优点，例如高效率、高轴承能力、高动态响应和高刚性。
其中，高效率是永磁电机最大的优势之一、由于永磁电机使用永磁体作为励磁源，无需消耗电力来产生磁场，因此相对于传统的电磁励磁电机来说，永磁电机的效率更高。
此外，永磁电机还具有较高的轴承能力，能承受更大的负载。
在一些需要高负载需求的应用中，永磁电机往往是首选。
永磁电机的另一个优点是其高动态响应能力。
永磁电机能够快速调整转矩和转速，对于一些需要快速响应的应用，如机床、印刷设备等，永磁电机更加适用。
此外，永磁电机由于具有较高的刚性，能够在高扭矩和高转矩要求下保持稳定运行，减少振动和噪音。
永磁电机根据永磁体的类型，可以分为硬磁永磁电机和软磁永磁电机。
硬磁永磁电机使用具有较高矫顽力的永磁体，如钕铁硼磁体，具有较高的矫顽力和磁能积，能够提供较高的磁场强度和磁能。
软磁永磁电机使用具有较低矫顽力的永磁体，如肖特基永磁体，能够提供较高的磁导率和磁导磁阻比，具有较低的磁阻，能够提供较大的磁场。
除了磁体的类型，永磁电机还可以根据永磁体的布置结构分为内磁式永磁电机和外磁式永磁电机。
内磁式永磁电机是指永磁体安装在转子上，电磁线圈安装在定子上。
这种结构使得永磁体更加紧凑，减小电机尺寸，提高功率密度。
外磁式永磁电机是指永磁体安装在定子上，电磁线圈安装在转子上。
这种结构使得永磁体更容易制作和安装，同时也便于维护。
永磁电机广泛应用于各个领域，如工业制造、交通运输、能源领域等。
在工业制造领域，永磁电机被广泛应用于机床、起重设备、风力发电机组等。
在交通运输领域，永磁电机被广泛应用于汽车、电动自行车等。
在能源领域，永磁电机被广泛应用于风力发电、太阳能发电等。
总之，永磁电机是一种利用永磁体作为励磁源的电机，具有高效率、高轴承能力、高动态响应和高刚性等优点。
永磁电机原理
永磁电机原理
永磁电机原理
永磁电机是一种由稳定的永磁材料制成的电动机，它具有恒定转矩、高效率、可靠性高、结构紧凑、体积小等特点，广泛应用于航空、航天、机械工程、制造业、医疗保健、仪器仪表和家电等领域。
永磁电机原理解析：永磁电机的转矩与转速之间的关系是：转矩=电流×磁感应×磁场半径，即转矩和电流成正比，和磁感应和磁场半径成正比。
由于磁场半径不变，因此转矩和电流成正比。
同时，永磁电机的转速与电压之间的关系是：转速=电压/比转矩，即转速和电压成反比，和比转矩成反比。
根据这一原理，当电压升高时，转速会降低；当电压降低时，转速会升高。
此外，永磁电机的功率与电压、转速之间的关系是：功率=电压×电流，即功率与电压成正比，与电流成正比，也就是说，功率和转速成正比，和电压成正比。
总之，永磁电机的性能优势在于：它的转矩和电流成正比，转速和电压成反比，功率和转速成正比，且运行比较稳定，抗干扰能力强，维护方便。
因此，永磁电机在各种工业运转中发挥着重要作用，广泛应用于航空、航天、机械工程、制造业、医疗保健、仪器仪表和家电等领域。
永磁电机的工作原理
永磁电机的工作原理引言概述：永磁电机是一种常见的电动机类型，具有高效、高功率密度和高可靠性等优点。
本文将详细介绍永磁电机的工作原理，涵盖了磁场产生、转矩产生、转子运动、控制方法以及应用领域等五个大点。
正文内容：1. 磁场产生1.1 永磁材料：介绍永磁电机中常用的磁性材料，如永磁体和磁钢等，以及它们的特性和制备方法。
1.2 磁场分布：解释永磁电机中的磁场分布情况，包括永磁体的磁场分布和磁场强度的变化规律。
2. 转矩产生2.1 磁场与电流的相互作用：介绍永磁电机中磁场与电流之间的相互作用原理，包括洛伦兹力和转矩的产生关系。
2.2 磁场定向：阐述永磁电机中如何通过磁场定向来产生转矩，包括磁场定向的方法和影响因素。
2.3 磁场调节：说明永磁电机中如何通过调节磁场强度或方向来实现转矩的调节，包括磁场调节的原理和实现方法。
3. 转子运动3.1 转子结构：介绍永磁电机中常见的转子结构，如内转子和外转子等，以及它们的特点和应用场景。
3.2 磁场与转子的耦合：解释永磁电机中磁场与转子之间的耦合关系，包括磁场对转子的作用和转子对磁场的影响。
3.3 转子运动特性：说明永磁电机中转子的运动特性，包括转速、转向和转子的稳定性等。
4. 控制方法4.1 电流控制：介绍永磁电机中常用的电流控制方法，包括直流电流控制和交流电流控制等，以及其原理和应用场景。
4.2 转速控制：阐述永磁电机中的转速控制方法，包括开环控制和闭环控制等，以及其优缺点和适用范围。
4.3 功率控制：说明永磁电机中的功率控制方法，包括电压控制和频率控制等，以及其对电机性能的影响和应用领域。
5. 应用领域5.1 汽车工业：介绍永磁电机在汽车工业中的应用，如电动汽车和混合动力汽车等。
5.2 工业自动化：阐述永磁电机在工业自动化领域的应用，如机床、机器人和工业生产线等。
5.3 可再生能源：说明永磁电机在可再生能源领域的应用，如风力发电和太阳能发电等。
总结：综上所述，永磁电机的工作原理涵盖了磁场产生、转矩产生、转子运动、控制方法以及应用领域等五个大点。
永磁电机的工作原理
永磁电机的工作原理永磁电机是一种常见的电动机类型，它利用永磁体产生的磁场与电流产生的磁场相互作用，从而产生转矩，驱动机械运动。
下面将详细介绍永磁电机的工作原理。
1. 磁场产生永磁电机中的永磁体通常采用稀土永磁材料，如钕铁硼或钴磁铁等。
这些材料具有较高的磁导率和矫顽力，能够产生强大的磁场。
永磁体通常被制成圆柱形或矩形，并通过磁化处理，使其在磁化方向上具有较高的磁感应强度。
2. 定子和转子永磁电机由定子和转子两部分组成。
定子是静止不动的部分，通常由铁心和绕组构成。
转子则是旋转的部分，通常由轴和磁极组成。
磁极可以是永磁体，也可以是通过电流激励的电磁铁。
3. 磁场与电流相互作用当电流通过定子绕组时，根据安培定律，会在绕组周围产生磁场。
这个磁场与永磁体产生的磁场相互作用，产生转矩。
根据洛伦兹力的作用方向，电流方向与磁场方向之间存在右手定则，即当右手握住绕组，大拇指指向电流方向，其他四指指向磁场方向，手掌所在的方向即为转矩的方向。
4. 转矩和转速根据电磁学原理，转矩与磁场的乘积成正比，也与电流的大小成正比。
因此，增加电流可以增加转矩。
另外，转矩还与转子磁极的数量和磁极之间的间隙有关。
增加磁极数量和减小间隙可以增加转矩。
转速则由输入电压和负载特性决定。
5. 控制方法永磁电机的转速可以通过调节输入电压和电流来控制。
通常采用调制技术，如脉宽调制（PWM）来实现精确的转速控制。
此外，还可以通过改变磁极的数量和位置，调整磁场分布，从而实现不同转速和转矩的要求。
6. 应用领域永磁电机由于其高效率、高转矩和小体积等特点，广泛应用于各个领域。
例如，工业领域中的机床、风力发电机组、泵和压缩机等；交通领域中的电动汽车、混合动力汽车和电动自行车等；家用电器领域中的洗衣机、冰箱和空调等。
总结：永磁电机利用永磁体产生的磁场与电流产生的磁场相互作用，从而产生转矩，驱动机械运动。
通过调节输入电压和电流，可以实现精确的转速控制。
永磁电机具有高效率、高转矩和小体积等优点，被广泛应用于工业、交通和家用电器等领域。
(完整word版)永磁同步电机控制的SVPWM算法—扇区判断与切换时间确定(word文档良心出品)
SVPWM的算法及仿真研究1 引言随着电力电子技术和微处理器的发展，脉宽调制(pulse width modulation，pwm)技术在电力传动领域得到了广泛应用。
在各种pwm技术中，空间矢量pwm(space vector pwm，svpwm)技术以其物理概念清晰、算法简单、电压利用率高且易于数字化实现等特点，在高性能全数字化交流调速系统中得到了较多应用[1]。
本文首先介绍了svpwm的基本原理，在分析机理的基础上详细推导了svpwm 算法，然后在matlab/simulink环境下通过利用功能模块和编写基于m文件的s 函数相结合的方法实现了该算法。
2 空间矢量脉宽调制原理[2]三相电压型逆变器共有6个功率开关管，任何时刻有且仅有3个开关器件导通，而且上、下桥臂的开关器件是互锁的，因此逆变器实际上只有8个基本的开关状态。
若用数字“1”表示相应上桥臂开关器件处于导通状态，而下桥臂开关器件处于关断状态；用数字“0”表示相应上桥臂开关器件处于导通状态，而下桥臂开关器件处于关断状态。
则这8种开关状态可用8个开关相量表示，分别为“000，100，110，...，101，111”。
对应的8个电压空间矢量如图1所示。
图1 三相逆变器输出电压空间矢量图图1中的电压空间矢量包括6个幅值相等、相位互差π/3电角度的非零矢量u1～u6，它们将复平面分成了6个扇区i～vi；还有两个位于复平面中心的幅值为零的零矢量u0、u7。
为了便于研究，将三相坐标系转换到两相α-β直角坐标系。
svpwm线性组合的控制策略就是通过合理控制两个相邻非零矢量及零矢量之间的切换，在每个开关周期内去逼近旋转参考矢量uref，使合成电压矢量的轨迹逼近圆形，进而得到如图1所示的六个扇区。
以参考矢量uref位于扇区i为例，在一个采样周期内uref可由非零电压矢量u1、u2及零电压矢量u0、u7合成，通过控制逆变器输出电压矢量u1、u2 及u0、u7的切换时刻，可以逼近uref。
(完整word版)maxwell软件- 永磁直流电机
16 永磁直流电动机在用户已经掌握RMxprt 的基本使用的基础上，我们将一些过程简化，以便介绍一些更高级的使用。
有关RMxprt 的详细介绍请参考第一部分的章节。
16.1 基本原理对于永磁直流电动机，定子上安装了P 对永磁体磁极，N 、S 极交错排列，产生固定的定子磁场。
转子上装有分布绕组，与换向片相连，换向片随着转子一同旋转。
电刷组件与换向片始终保持接触，直流电经电刷和换向片流入旋转的电枢绕组时，电枢电流和定子磁场相互作用产生转矩。
由于换向器的机械整流作用，电枢绕组产生的转子磁场始终与定子磁场垂直。
永磁直流电动机的电压方程为：E I R U U 1b ++=(16.1)式中U b 为电刷压降，R 1电枢绕组电阻反电势方程为ωe K E =(16.2)式中K e 为反电势系数，单位是Vs/rad ，ω是转子角速度，单位是rad/s 。
当ω为常值时，电枢电流按下式确定：1e b R K U U I ω--=(16.3)由于换向器的机械整流的作用，由电枢电流产生的转子磁场始终与定子磁场垂直。
因此，在定子磁场和转子磁场的相互作用下产生了电磁转矩：I K T t m =(16.4)式中K t 是转矩系数，单位是Nm/A ， 数值上与K e 相等。
输出转矩为：fwm 2T T T -= (16.5)式中的T fw 为风摩转矩。
输出机械功率为：ω22T P =(16.6)输入电功率为：Feb Cua fw 21P P P P P P ++++= (16.7)式中的P fw 、P Cua 、P b 、P Fe 分别表示风摩损耗、电枢铜损耗、电刷压降损耗和铁心损耗。
电机效率为：%100P P 12⨯=η(16.8)16.2 主要特点16.2.1支持单叠绕组和复叠绕组设计RMxprt 支持叠绕组设计，并能通过下式自动计算并联支路对数。
mp a =(16.9)式中的p 为极对数，m 为复倍系数。
16.2.2支持单波绕组和复波绕组设计RMxprt 支持波绕组设计，并能通过下式自动计算并联支路对数。
(完整word版)无刷直流永磁电动机设计流程和实例
无刷直流永磁电动机设计实例一. 主要技术指标1。
额定功率：W 30P N = 2。
额定电压:V U N 48=,直流 3。
额定电流:A I N 1<3。
额定转速：m in /10000r n N = 4。
工作状态:短期运行 5. 设计方式：按方波设计 6。
外形尺寸：m 065.0036.0⨯φ二． 主要尺寸的确定1. 预取效率63.0='η、 2。
计算功率i P '直流电动机 W P K P NNm i 48.4063.03085.0'=⨯==η,按陈世坤书。
长期运行 N i P P ⨯''+='ηη321 短期运行 N i P P ⨯''+='ηη431 3． 预取线负荷m A A s /11000'= 4． 预取气隙磁感应强度T B 55.0'=δ 5. 预取计算极弧系数8.0=i α 6． 预取长径比（L/D ）λ′=27．计算电枢内径m n B A P D N s i i i 23311037.110000255.0110008.048.401.61.6-⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=''''='λαδ 根据计算电枢内径取电枢内径值m D i 21104.1-⨯= 8。
气隙长度m 3107.0-⨯=δ 9. 电枢外径m D 211095.2-⨯= 10。
极对数p=111. 计算电枢铁芯长 m D L i 221108.2104.12--⨯=⨯⨯='='λ根据计算电枢铁芯长取电枢铁芯长L= m 2108.2-⨯12。
极距 m p D i 221102.22104.114.32--⨯=⨯⨯==πτ 13。
输入永磁体轴向长m L L m 2108.2-⨯==三．定子结构1. 齿数 Z=62. 齿距 m z D t i 22110733.06104.114.3--⨯=⨯⨯==π3. 槽形选择梯形口扇形槽，见下图。
永磁电机的工作原理
永磁机电的工作原理永磁机电是一种利用永磁体产生磁场来实现电能转换的电动机。
它的工作原理基于洛伦兹力和磁场相互作用的原理。
1. 磁场产生永磁机电中的磁场是通过永磁体产生的。
永磁体是一种能持续产生磁场的材料，通常使用稀土磁体或者永磁合金制成。
当永磁体被加热或者通过外部磁场磁化后，它会产生一个固定的磁场。
2. 电流供给永磁机电中的电流通常是通过直流电源供给的。
电流通过机电的线圈，形成一个电流磁场。
这个电流磁场与永磁体的磁场相互作用，产生一个力矩。
3. 力矩产生当电流通过机电的线圈时，线圈中的电流磁场与永磁体的磁场相互作用，产生一个力矩。
根据右手定则，电流方向与磁场方向垂直时，力矩最大。
这个力矩会使机电的转子开始旋转。
4. 转子运动转子是永磁机电中的旋转部份，通常由一组磁极和线圈组成。
当力矩作用于转子时，转子开始旋转。
由于转子上的磁极与永磁体的磁极相互作用，转子会继续旋转，直到达到平衡状态。
5. 输出功率永磁机电的输出功率取决于转子的转速和扭矩。
通过调节电流的大小和方向，可以控制转速和扭矩。
输出功率可以通过机械轴上的负载来完成工作，例如驱动风扇、泵或者机械传动系统。
总结：永磁机电通过永磁体产生的磁场和电流磁场之间的相互作用来实现电能转换。
当电流通过机电的线圈时，产生的电流磁场与永磁体的磁场相互作用，产生一个力矩，使转子开始旋转。
通过调节电流的大小和方向，可以控制转速和扭矩，实现对输出功率的调节。
永磁机电因其高效率、高功率密度和快速响应等特点，在许多应用领域得到广泛应用，如电动车、工业机械和家用电器等。
(完整word版)永磁同步电机矢量控制简要原理
关于1.5KW永磁同步电机控制器的初步方案基于永磁同步电机自身的结构特点，要实现对转速及位置的伺服控制，采用矢量控制算法结合SVPWM技术实现对电机的精确控制，通过改变电机定子电压频率即可实现调速，为防止失步，采用自控方式，利用转子位置检测信号控制逆变器输出电流频率，同时转子位置检测信号作为同步电机的启动以及实现位置伺服功能的组成部分。
矢量控制的基本思想是在三相永磁同步电动机上设法模拟直流电动机转矩控制的规律，在磁场定向坐标上，将电流矢量分量分解成产生磁通的励磁电流分量id 和产生转矩的转矩电流iq分量，并使两分量互相垂直，彼此独立。
当给定Id=0，这时根据电机的转矩公式可以得到转矩与主磁通和iq乘积成正比。
由于给定Id=0，那么主磁通就基本恒定，这样只要调节电流转矩分量iq就可以像控制直流电动机一样控制永磁同步电机。
根据这一思想，初步设想系统的主要组成部分为：主控制板部分，电源及驱动板部分，输入输出部分。
其中主控制板部分即DSP板，根据控制指令和位置速度传感器以及采集的电压电流信号进行运算，并输出用于控制逆变器部分的控制信号。
电源和驱动板部分主要负责给各个部分供电，并提供给逆变器部分相应的驱动信号，以及将控制信号与主回路的高压部分隔离开。
输入输出部分用来输入控制量，显示实时信息等。
原理框图如下：n_ref Isq_ref Vsq_ref Vsa_refn IsqVsb_refIsaIsbθ基本控制过程：速度给定信号与检测到的转子信号相比较，经过速度控制器的调节，产生定子电流转矩分量Isq_ref ，用这个电流量作为电流控制器的给定信号。
励磁分量Isd_ref 由外部给定，当励磁分量为零时，从电机端口看，永磁同步电机相当于一台他励直流电机，磁通基本恒定，简化了控制问题。
另一端通过电流采样得到三相定子电流，经过Clarke 变换将其变为α-β两相静止坐标系下的电流，再通过park 变换将其变为d-q 两相旋转坐标系下电流Isq ，Isd ，分别与两个调节器的参考值比较，经过控制器调节后变为电压信号Vsd_ref 和Vsq_ref ，再经过park 逆变换，得到Vsa_ref 和Vsb_ref 作为SVPWM 的控制信号，然后产生6路驱动信号控制IGBT 逆变器，再供给同步电机，控制其转速及位置。
永磁电机的工作原理
永磁电机的工作原理永磁电机是一种常见的电动机类型，它通过永磁体产生磁场来进行运转。
与传统的电动机相比，永磁电机具有体积小、重量轻和高效率的优点，因此在许多应用领域都得到了广泛的使用。
1. 简介永磁电机由永磁体、定子（也称为绕组）和转子组成。
永磁体通常由带有强磁性的材料制成，如铁氧体或钕铁硼（NdFeB）。
定子是电机中的固定部分，绕组包裹在定子上。
转子是电机的旋转部分，它与定子紧密配合。
2. 磁极布置永磁电机的磁极布置对其性能和工作原理至关重要。
常见的磁极布置方式有两极、四极和多极。
磁极的布置决定了电机的转矩特性和工作效率。
根据不同应用需求，可以采用不同的磁极布置方式。
3. 工作原理当永磁电机通电时，定子的绕组会产生一个旋转的磁场，称为旋转磁场。
永磁体产生的磁场与旋转磁场相互作用，使得转子受到力矩的作用开始旋转。
电流在定子绕组中产生磁场，这个磁场与永磁体的磁场相互作用形成转矩。
4. 制动和控制永磁电机的制动和控制通常通过改变电流的方向和大小来实现。
当需要停止转子旋转时，改变电流的方向可以使得转矩趋于零，从而实现制动。
而通过调节电流的大小，可以调节电机的转速和输出功率。
5. 应用永磁电机因其高效率和体积小的特点，广泛应用于各个领域。
在工业中，永磁电机应用于风力发电机组、泵站和工厂设备等。
在交通运输中，永磁电机被用于电动汽车、电动自行车和高铁等。
此外，永磁电机还被应用于家用电器、机器人等领域。
总结：永磁电机以其高效率、体积小和重量轻的特点在各个领域得到了广泛的应用。
它的工作原理是通过定子绕组产生旋转磁场与永磁体的磁场相互作用，从而实现电机的运转。
通过改变电流的方向和大小，可以实现电机的制动和控制。
永磁电机在工业、交通运输和家庭等领域发挥着重要的作用，未来随着技术的进步，其应用范围还将进一步扩大。
(完整word版)开题报告：永磁同步电机控制系统仿真
1. 课题背景及意义1.1课题研究背景、目的及意义近年来, 随着电力电子技术、微电子技术、微型计算机技术、传感器技术、稀土永磁材料与电动机控制理论的发展, 交流伺服控制技术有了长足的进步, 交流伺服系统将逐步取代直流伺服系统, 借助于计算机技术、现代控制理论的发展, 人们可以构成高精度、快速响应的交流伺服驱动系统。
因此, 近年来, 世界各国在高精度速度和位置控制场合, 己经由交流电力传动取代液压和直流传动[1][2]。
二十世纪八十年代以来, 随着价格低廉的钕铁硼(REFEB)永磁材料的出现, 使永磁同步电机得到了很大的发展, 世界各国(以德国和日本为首)掀起了一股研制和生产永磁同步电机及其伺服控制器的热潮, 在数控机床、工业机器人等小功率应用场合, 永磁同步电机伺服系统是主要的发展趋势。
永磁同步电机的控制技术将逐渐走向成熟并日趋完善[3]。
以往同步电机的概念和应用范围己被当今的永磁同步电机大大扩展。
可以毫不夸张地说, 永磁同步电机已在从小到大, 从一般控制驱动到高精度的伺服驱动, 从人们日常生活到各种高精尖的科技领域作为最主要的驱动电机出现, 而且前景会越来越明显。
由于永磁同步电机具有结构简单、体积小、效率高、转矩电流比高、转动惯量低, 易于散热及维护等优点, 特别是随着永磁材料价格的下降、材料的磁性能的提高、以及新型的永磁材料的出现, 在中小功率、高精度、高可靠性、宽调速范围的伺服控制系统中, 永磁同步电动机引起了众多研究与开发人员的青睐, 其应用领域逐步推广, 尤其在航空航天、数控机床、加工中心、机器人等场合获得广泛的应用[4][5]。
尽管永磁同步电动机的控制技术得到了很大的发展, 各种控制技术的应用也在逐步成熟, 比如SVPWM、DTC、SVM、DTC自适应方法等都在实际中得到应用。
然- 1 -而, 在实际应用中, 各种控制策略都存在着一定的不足, 如低速特性不够理想, 过分依赖于电机的参数等等。
永磁电机的工作原理
永磁机电的工作原理永磁机电是一种利用永磁体产生磁场来实现机电工作的装置。
它的工作原理基于磁场的相互作用，通过电流和磁场之间的相互作用实现机械能的转换。
1. 磁场产生永磁机电中使用的永磁体通常是由稀土磁体材料制成，如钕铁硼（NdFeB）或者钴钕铁（SmCo）。
这些材料具有较高的磁矩和磁导率，可以产生强大的磁场。
2. 磁场感应当电流通过机电中的线圈时，根据安培定律，电流会产生磁场。
这个电流产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，产生力矩，使机电转动。
3. 磁场转动根据洛伦兹力定律，当电流通过导线时，电流所受的力与磁场的方向垂直。
在永磁机电中，电流通过线圈时，电流所受的力会使线圈与永磁体之间产生力矩，从而使机电转动。
4. 磁场反转为了使机电持续运转，需要不断改变线圈中电流的方向。
这可以通过使用电子调速器或者换向器来实现。
电子调速器可以实时改变电流的方向和大小，从而控制机电的转速和转矩。
5. 转动输出当机电转动时，可以通过传动装置将机械能输出到其他设备上。
传动装置可以是齿轮、带轮或者其他机械装置，用于改变转速和转矩。
6. 控制与调速永磁机电可以通过控制电流的大小和方向来实现调速。
电流的大小和方向决定了机电的转速和转矩。
通过改变电流的大小和方向，可以实现机电的调速和控制。
总结：永磁机电是一种利用永磁体产生磁场来实现机电工作的装置。
它的工作原理是通过电流和磁场之间的相互作用实现机械能的转换。
当电流通过机电中的线圈时，电流产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，产生力矩，使机电转动。
为了使机电持续运转，需要不断改变线圈中电流的方向，可以通过使用电子调速器或者换向器来实现。
通过控制电流的大小和方向，可以实现机电的调速和控制。
最后，通过传动装置将机械能输出到其他设备上。
这就是永磁机电的工作原理。
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1.论述永磁电机相对于传统电励磁电机的优缺点优点：①取消了励磁系统，降低了损耗，提高了效率；②取消了励磁绕组和励磁电源，结构简单，运行可靠；③稀土永磁电机结构紧凑，体积小，重量轻；④电机的尺寸和形状灵活多变；⑤微型永磁直流电动机，由于结构工艺简单、质量减轻，总成本一般比电励磁电机低。
缺点：①控制问题由于永磁电机是靠永磁体建立机电能量转换所需，气隙磁场永磁电机制成后不需外界能量即可维持其磁场，但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。
永磁发电机难以从外部调节其输出电压和功率因数，永磁直流电动机不能再用改变励磁的办法来调节其转速。
②不可逆退磁问题如果设计或使用不当，永磁电机在过高（钕铁硼永磁）或过低（铁氧体永磁）温度时，在冲击电流产生的电枢反应作用下，或在剧烈的机械震动时有可能产生不可逆退磁，或叫失磁，使电机性能降低，甚至无法使用。
③成本问题铁氧体永磁电机，特别是微型永磁直流电动机，由于结构工艺简单、质量减轻，总成本一般比电励磁电机低，因而得到了极为广泛的应用。
由于稀土永磁目前价格还比较贵，稀土永磁电机的成本一般比电励磁电机高，这需要用它的高性能和运行费用的节省来补偿。
2.画出永磁材料的特性曲线，并列出其主要参数永磁材料的主要磁性能指标是：剩磁(Jr, Br)、矫顽力(bHc)、内禀矫顽力(jHc)、磁能积(BH)m。
我们通常所说的永磁材料的磁性能，指的就是这四项。
永磁材料的其它磁性能指标还有：居里温度(Tc)、可工作温度(Tw)、剩磁及内禀矫顽力的温度系数(Brθ, jHcθ)、回复导磁率(μrec.)、退磁曲线方形度( Hk/ jHc)、高温减磁性能以及磁性能的均一性等。
永磁材料的物理性能还包括密度、电导率、热导率、热膨胀系数等；机械性能则包括维氏硬度、抗压（拉）强度、冲击韧性等。
此外，永磁材料的性能指标中还有重要的一项，就是表面状态及其耐腐蚀性能。
磁能积曲线(BH)max 退磁曲线上任何一点的B和H的乘积即Bm、 Hm和（BH）代表了磁铁在气隙空间所建立的磁能量密度，即气隙单位体积的静磁能量，由于这项能量等于磁铁Bm与Hm的乘积，因此称为磁能积，磁能积随B而变化的关系曲线称为磁能曲线，其中一点对应的Bd和Hd的乘积有最大值，称为最大磁能积。
回复线回复磁导率：当永磁体处于外加磁场时，工作点为A；当去掉外加磁场是，工作点不是沿着退磁曲线变化，而是到一个新的位置A’。
如果循环改变外磁场，得到一个局部磁滞回线，由于其非常狭窄，故可以用一条直线代替，称为回复线，其斜率称为回复磁导率。
3.画出永磁材料的等效磁路，并写出其各元件的含义；元件含义: φm是永磁体向外电路提供的每极总磁通；Fm是每对极磁路中永磁体两端向外磁路提供的磁动势；Λσ为漏磁导；φσ为漏磁通；Λδ为主磁导；φδ为主磁通；4.什么是永磁电机的气隙系数、计算极弧系数和有效铁心长度；气隙系数：是考虑到电机开槽因槽口对气隙磁场的影响而引入的系数。
在一般微型直流电机的设计中常采用半闭口槽。
极弧系数：的物理意义是假想每极气隙磁通集中在计算极弧长度b′P范围内,并认为在这个范围内气隙磁场均匀分布,其磁密等于最大值。
计算极弧系数即为极弧计算长度b′P与极距Σ之比:Α′P=b′P/Σ。
由于磁极形状和磁路结构的不同,影响电机气隙磁场的波形和计算极弧系数的因素也各不相同。
对于永磁电机,其计算极弧系数主要取决于计算极弧、气隙长度与极距的比值。
电枢铁心有效长度：电机是靠电磁感应工作的,因此除了线圈、鼠笼（或用磁体）外,还需要有导磁物质,而且线圈之类的也需要有固定框架,人们通常用硅钢片叠起来做成圆柱体（内）、圆筒（外）,挖出槽,固定线圈或者磁铁等,它不仅起到固定作用还是磁的良导体,而且电阻率大,涡流损耗小.这些硅钢片叠加的厚度就是铁芯的长度。
而电枢铁心有效长度Lef的引入就是考虑了磁路计算中边缘效应对气隙磁通的影响。
利用磁场分析软件求解，可得到电枢绕组轴向长度范围内气隙磁密分布，进而得到电枢绕组轴向长度范围内磁通Φ和中心线出转子表面的气隙磁密Bδ，则电枢铁心的有效长度为 Lef=Φ/Bδ.5.论述永磁直流电机的调速原理和调速方式，并与他励直流电机比较；调速原理：n=(Ua-RaIa)/(CΦ)调速方式：1、调压调速：保持励磁，保持电阻不变，改变电压，转速下降，机械特性曲线平行下移。
2、电枢回路串电阻调速：保持励磁，电压不变，增加电阻，转速下降，机械特性曲线变软。
3、弱磁调速：永磁电机永磁体不容易调磁，一般不采用。
他励直流电机调速方式：1 、降低电枢电压调速（基速以下调速）2 、电枢电路串电阻调速3 、弱磁调速（基速以上调速）调速方法特点：1、降低电枢电压调速，电枢回路必须有可调压的直流电源，电枢回路及励磁回路电阻尽可能小，电压降低转速下降，人为特性硬度不变、运行转速稳定，可无级调速。
2、电枢回路串电阻调速，人为特性是一族过 n 。
的射线，串电阻越大，机械特性越软、转速越不稳定，低速时串电阻大，损耗能量也越多，效率变低。
调速范围受负载大小影响，负载大调速范围广，轻载调速范围小。
3、弱磁调速，一般直流电动机，为避免磁路过饱和只能弱磁不能强磁。
电枢电压保持额定值，电枢回路串接电阻减至最小，增加励磁回路电阻 Rf ，励磁电流和磁通减小，电动机转速随即升高，机械特性变软。
4、转速升高时，如负载转矩仍为额定值，则电动机功率将超过额定功率，电动机过载运行、这是不允许的，所以弱磁调速时，随着电动机转速的升高，负载转矩相应减小，属恒功率调速。
为避免电动机转子绕组受离心力过大而撤开损坏，弱磁调速时应注意电动机转速不超过允许限度。
6.永磁直流电机的电枢反应和他励直流电机有何异同；1、控制问题永磁电机制成后不需外界能量即可维持其磁场，但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。
永磁发电机难以从外部调节其输出电压和功率因数，永磁直流电动机不能再用改变励磁的办法来调节其转速。
2、不可逆退磁问题如果设计或使用不当，永磁电机在过高（钕铁硼永磁）或过低（铁氧体永磁）温度时，在冲击电流产生的电枢反应作用下，或在剧烈的机械震动时有可能产生不可逆退磁，或叫失磁，使电机性能降低，甚至无法使用。
3、成本问题铁氧体永磁电机，特别是微型永磁直流电动机，由于结构工艺简单、质量减轻，总成本一般比电励磁电机低，因而得到了极为广泛的应用。
由于稀土永磁目前价格还比较贵，稀土永磁电机的成本一般比电励磁电机高，这需要用它的高性能和运行费用的节省来补偿。
因此永磁电机适于小功率的场合。
励磁电机与永磁电机相比励磁电机控制简单、不怕振动、装配容易:只要控制励磁电流就可控制磁场强度，而励磁电流远小于电枢电流，所以励磁控制器简单、可靠性高，成本也低，通常用于大功率场合，如大型发电机、电动机。
7.论述永磁无刷直流机的工作原理，并画出三相六状态工作方式下的控制主电路；工作原理：直流电动机是一种新型的机电一体化产品，主要由电动机主体和驱动器组成。
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。
电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。
驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，它的主要功能是接受电动机的启动、停止的制动信号，用以控制电动机的启动、停止和制动；以及接受位置传感器信号和正反转信号，以控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等。
永磁直流电机的基本工作原理如下：主电路是一个典型的电压型交-直-交电路，逆变器提供等幅等频5-26KHZ 调制波的对称交变矩形波。
首先永磁体的N-S交替交换，位置传感器产生相位差120°的U、V以及W 方波，结合正、反转信号产生有效的六状态编码信号:101、100、110、010、011、001，通过逻辑组件处理产生T1-T4导通、T1-T6导通、T3-T6导通、T3-T2导通、T5-T2导通、T5-T4导通，也就是说将直流母线电压依次加在A+B-、A+C-、B+C-、B+A-、C+A-、C+B-上，这样转子每转过一对N-S极，T1-T6功率管即按固定组合成六种状态的依次导通。
在每种状态下，只有两相绕组通电，依次改变一种状态，定子绕组产生的磁场轴线在空间转动60°电角度，转子跟随定子磁场转动相当于60°电角度空间位置，转子在新位置上，使位置传感器U、V、W按约定产生一组新编码，新的编码又改变了功率管的导通组合，使定子绕组产生的磁场轴再前进60°电角度，如此循环，无刷直流电机将产生连续转矩，拖动负载作连续旋转。
正因为无刷直流电动机的换向是自身产生的，而不是由逆变器强制换向的，所以也称作自控式同步电动机。
8.论述永磁直流机电磁因素引起转矩脉动的原因这是由于定子电流和转子磁场相互作用而产生的转矩脉动．它与电流波形、感应电动势波形、气隙磁通密度的分布有着直接关系。
理想情况下，定子电流为方波，感应电动势为梯形波，平顶宽度为120°电角度，电磁转矩为恒值。
而实际电机中．由于设计和制造方面的原因．很难保持感应电动势为梯形波，或者平顶宽度不是120°电角度：或者由于转子位置检测和控制系统精度不够而造成感应电动势与电流不能保持严格同步；或者电流波形偏离方波，只能近似地按梯形波变化等。
这些因素的存在都会导致电磁转矩脉动的产生。
9.论述永磁直流机电流换向引起转矩脉动的原因无刷直流电动机工作时．定子绕组按一定顺序换流。
由于各相绕组存在电感．阻碍电流的瞬时变化．每经过一个磁状态，电枢绕组中的电流从某一相切换到另一相时将引起电磁转矩的脉动。
抑制由电流换向引起的转矩脉动的方法有电流反馈法、滞环电流法、重叠换向法、脉宽调制(PwM)斩波法等。
10.比较永磁同步电机和永磁无刷直流机的异同两者用的材料大体都一样,主要是设计上的不同。
一般无刷直流电机设计的时候,气隙磁场是方波的(梯形波)而且平顶的部分越平越好,因此在极对数选择上一般选取整数槽集中绕组例如4极12槽,并且磁钢一般是同心的扇形环,径向冲磁。
并且一般装Hall传感器来检测位置和速度,驱动方式一般是六步方波驱动,用于位置要求不是很高的场合。
永磁同步电机是正弦波气隙, 越正弦越好,因此极对数上选择分数槽绕组,如4极15槽,10极12槽等,磁钢一般是面包形,平行充磁, 传感器一般配置增量型编码器,旋转变压器,绝对编码器等。
驱动i方式一般采用正弦波驱动,如FOC 算法等.用于伺服场合。
可以从内部结构, 传感器, 驱动器,以及应用场合判别。
这种电机也可以互换使用,不过会使性能下降。
对于大多数气隙波形介于两者之间永磁电机,主要看驱动方式。
无刷直流电机通常情况下转子磁极采用瓦型磁钢，经过磁路设计，可以获得梯形波的气隙磁密，定子绕组多采用集中整距绕组，因此感应反电动势也是梯形波的。