永磁电机概述分解
什么是永磁电机
什么是永磁电机一、什么是永磁电机？永磁电机采用永磁体生成电机的磁场，无需励磁线圈也无需励磁电流，效率高结构简单，是很好的节能电机，随着高性能永磁材料的问世和控制技术的迅速发展．永磁电机的应用将会变得更为广泛。
二、永磁电机的发展历史永磁电机的发展同永磁材料的发展密切相关。
我国是世界上最早发现永磁材料的磁特性并把它应用于实践的国家，两千多年前，我国利用永磁材料的磁特性制成了指南针，在航海、军事等领域发挥了巨大的作用，成为我国古代四大发明之一。
19世纪20年代出现的世界上第一台电机就是由永磁体产生励磁磁场的永磁电机。
但当时所用的永磁材料是天然磁铁矿石（Fe3O4），磁能密度很低，用它制成的电机体积庞大，不久被电励磁电机所取代。
随着各种电机迅速发展的需要和电流充磁器的发明，人们对永磁材料的机理、构成和制造技术进行了深入研究，相继发现了碳钢、钨钢（最大磁能积约2.7 kJ/m3）、钴钢（最大磁能积约7.2 kJ/m3）等多种永磁材料。
特别是20世纪30年代出现的铝镍钴永磁（最大磁能积可达85 kJ/m3）和50年代出现的铁氧体永磁（最大磁能积现可达40 kJ/m3），磁性能有了很大提高，各种微型和小型电机又纷纷使用永磁体励磁。
永磁电机的功率小至数毫瓦，大至几十千瓦，在军事、工农业生产和日常生活中得到广泛应用，产量急剧增加。
相应地，这段时期在永磁电机的设计理论、计算方法、充磁和制造技术等方面也都取得了突破性进展，形成了以永磁体工作图图解法为代表的一套分析研究方法。
但是，铝镍钴永磁的矫顽力偏低（36～160 kA/m），铁氧体永磁的剩磁密度不高（0.2～0.44 T），限制了它们在电机中的应用范围。
一直到20世纪60年代和80年代，稀土钴永磁和钕铁硼永磁（二者统称稀土永磁）相继问世，它们的高剩磁密度、高矫顽力、高磁能积和线性退磁曲线的优异磁性能特别适合于制造电机，从而使永磁电机的发展进入一个新的历史时期。
三、永磁电机的特点及应用与传统的电励磁电机相比，永磁电机，特别是稀土永磁电机具有结构简单，运行可靠；体积小，质量轻；损耗小，效率高；电机的形状和尺寸可以灵活多样等显着优点。
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。
永磁电机简介、分析和科学应用
永磁电机的介绍、分析与应用一、永磁电机的发展及应用永磁电机是由永磁体建立励磁磁场,从而实现机电能量转换的装置，它与电励磁同步电机一样以同步速旋转，亦称永磁同步电机。
永磁同步电机，特别是稀土永磁同步电机与电励磁同步电机相比,具有结构紧凑、体积小、重量轻等特点，且永磁电机的尺寸和结构形式灵活多样，可以拓扑出很多种结构形式.由于永磁电机取消了电励磁系统，从而提高了电机效率，使得电机结构简化,运行可靠。
永磁电机的发展是与永磁材料的发展密切相关的。
早在1821年法拉第发明世界上第一台电机模型，他就利用了天然永磁磁铁建立磁场,给放在磁场中的导线通以直流电,导线能够绕着永磁磁铁不停旋转,这可以说是永磁电机的雏形.1８３1年法拉第在发现电磁感应现象之后不久，利用电磁感应原理发明了世界上第一台真正意义上的电机－法拉第圆盘发电机，其结构是将紫铜圆盘放置在蹄形永磁体的磁场中，圆盘的边缘和圆心处各与一个电刷紧贴，用导线把电刷和电流表连接起来,当转动圆盘中心处固定的摇柄时,电流表的指针偏向一边，电路中产生了持续的电流.同年夏天，亨利对法拉第的电机模型进行了改进，制成了一个简单的永磁振荡电动机模型。
１８32年斯特金发明了换向器，并对亨利的振荡电动机进行了改进，制作了世界上第一台能产生连续运动的旋转电动机。
同年，法国人皮克希发明了一台永磁交流发电机.以上电机均是采用永久磁铁建立磁场的，由于当时永久磁铁是用磁性能很低的天然磁铁矿石做成的，造成电机体积庞大、性能较差。
１84５年英国的惠斯通用电磁铁代替永久磁铁,并于185７年发明了自励电励磁发电机，开创了电励磁方式的新纪元。
由于电励磁方式能在电机中产生足够强的磁场，使电机体积小、重量轻、性能优良,在随后的70多年内，电励磁电机理论和技术得到了迅猛发展，而永磁励磁方式在电机中的应用则较少.20世纪中期,随着铝镍钻和铁氧体永磁材料的出现以及性能的不断提高，各种微型永磁电机不断出现，在工农业生产、日常生活、军事工业中都得到了应用。
永磁电机的结构
永磁电机的结构永磁电机是一种利用永磁体产生磁场的电机。
它具有结构简单、体积小、功率密度高、效率高等优点，被广泛应用于各个领域，如工业、交通、家电等。
本文将从永磁电机的结构角度进行介绍。
一、永磁电机的基本结构永磁电机由永磁体、定子和转子等部分组成。
1.1 永磁体永磁体是永磁电机的核心部件，它能够产生稳定的磁场。
常见的永磁体材料有铁氧体、钕铁硼和钴磁铁等。
永磁体通常采用磁体块或磁体片组成，它们可以根据需要进行组合和安装。
1.2 定子定子是永磁电机的固定部分，通常由电磁线圈、铁芯和绝缘材料等组成。
电磁线圈是由导线绕成的线圈，它能够产生磁场。
铁芯则起到导磁作用，增强磁场的强度。
绝缘材料用于隔离电磁线圈和铁芯，防止短路和漏电等问题。
1.3 转子转子是永磁电机的旋转部分，它通常由铁芯和永磁体组成。
铁芯起到导磁作用，将磁场引导到永磁体上。
永磁体则产生磁场，与定子的磁场相互作用，从而产生电磁力，驱动转子旋转。
二、永磁电机的工作原理永磁电机的工作原理是利用磁场的相互作用产生电磁力，从而实现机械能转化为电能或电能转化为机械能。
2.1 电机的启动当电机通电时，定子中的电磁线圈产生磁场，与永磁体的磁场相互作用，形成电磁力。
这个电磁力将转子带动，使其开始旋转。
当转子旋转到一定速度后，电机进入正常工作状态。
2.2 电机的运转在电机运转过程中，电磁线圈的磁场会不断变化，与永磁体的磁场相互作用，产生电磁力。
这个电磁力将持续推动转子旋转，从而实现机械能的转化。
2.3 电机的控制为了实现对电机的控制，可以通过调节电流的大小和方向来改变电磁线圈产生的磁场。
通过控制电流的变化，可以实现电机的启动、停止、加速、减速等操作。
三、永磁电机的优势和应用领域永磁电机相比传统的电机具有许多优势，使得它在各个领域得到广泛应用。
3.1 结构简单永磁电机的结构相对简单，只需要永磁体、定子和转子等基本部件。
这使得永磁电机的制造成本较低，维护和维修也较为方便。
永磁电机介绍
根据所用永磁材料的不同，将永磁直流电动机的磁极结构分为以下4类：铝镍钴永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机、稀土永磁直流电动机、复合磁极永磁直流电动机1.1 铝镍钴永磁直流电动机的磁极结构铝镍钴永磁直流电动机的主要磁极结构如图1所示，其中（a）为两极结构，采用弧形永磁体，沿圆弧方向充磁，两块永磁体并联提供每极磁通，属于并联式磁路结构；（b）与（a）基本相同，不同之处是结构（b）的几何中性线位置开了凹槽，以削弱该位置的磁场，改善换向；（c）为多极结构，为便于永磁体的制造和充磁，采用矩形永磁体，圆周方向充磁；图（d）采用长棒形永磁体，沿径向充磁；图（e）采用圆筒形磁极，圆周方向充磁。
1--永磁体 2--电枢 3--机壳 4--极靴图1 铝钴镍永磁直流电动机的磁极结构1.2 铁氧体永磁直流电动机的磁极结构铁氧体永磁直流电动机的磁极结构如图2所示，其中（a）为瓦片形磁极结构，永磁体直接面对空气隙，电枢反应直接作用在永磁体上，且气隙磁密低，适合于对气隙磁密和电机体积要求不高的场合，设计不当会出现不可逆退磁；（b）在永磁体上安装软铁极靴，交轴电枢反应沿极靴方向闭合，对永磁体影响小，此外极靴还有聚磁作用，可以产生较高的气隙磁密，有利于减小电机体积和重量；（c）为整体圆筒形磁极，可以充为一对极或多对极，结构简单，加工和装配方便，便于大量生产，但极间的部分永磁材料作用很小，材料利用率低，但圆筒形永磁体较难制成各向异性，磁性能较差；（d）为方形结构采用矩形永磁体和聚磁极靴，与（b）相同。
1--永磁体 2--电枢 3--机壳 4--极靴图2 铁氧体永磁直流电动机的磁极结构1.3 稀土永磁直流电动机的磁极结构稀土永磁的特点是矫顽力高、剩磁密度高，在磁极结构上可以做成磁极面积和磁化长度均很小的结构形状，通常做成瓦片形，如图3（a）所示。
在对体积重量要求很高的场合，可采用如（b）所示聚磁结构。
1--永磁体 2--电枢 3--机壳 4--极靴图3 永磁直流电动机的磁极结构1.4 永磁直流电动机的复合磁极结构在直流电动机中，电枢反应磁动势对前半极增磁，对后半极去磁。
永磁同步电机详细讲解
永磁同步电机详细讲解永磁同步电机是一种广泛应用于工业和家用电器的电机类型。
它具有高效率、高功率密度和高控制性能等优点，因此被广泛应用于各个领域。
本文将详细介绍永磁同步电机的工作原理、特点以及应用。
一、工作原理永磁同步电机是一种通过电磁感应原理进行能量转换的电机。
它由定子和转子两部分组成。
定子上有三个相位的绕组，通过交流电源供电，产生旋转磁场。
转子上带有永磁体，它在旋转磁场的作用下，受到电磁力的作用而旋转。
通过控制定子绕组的电流，可以实现对电机的转速和转矩的精确控制。
二、特点1. 高效率：永磁同步电机由于没有励磁损耗，能够更有效地将电能转化为机械能。
相比于传统的感应电机，其效率更高。
2. 高功率密度：永磁同步电机相比其他电机类型，具有更高的功率密度，可以在相同空间内提供更大的功率输出。
3. 高控制性能：永磁同步电机具有良好的转速和转矩控制性能，可以实现快速、准确的响应，适用于对动态性能要求较高的应用场景。
三、应用永磁同步电机在各个领域都有广泛的应用，以下是一些常见的应用场景：1. 工业领域：永磁同步电机广泛应用于机床、风力发电、压缩机、泵等设备中，以提供高效、稳定的动力输出。
2. 交通运输：永磁同步电机在电动汽车、混合动力汽车以及电动自行车等交通工具中得到了广泛应用。
其高效率和高控制性能使得电动交通工具具有更好的续航里程和更好的动力性能。
3. 家电领域：永磁同步电机在家用电器中的应用也越来越广泛。
例如，空调、洗衣机、电冰箱等家电产品中常常采用永磁同步电机作为驱动器，以提供更高的效率和更好的性能。
永磁同步电机作为一种高效率、高功率密度和高控制性能的电机类型，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和发展，永磁同步电机将在各个领域继续发挥重要的作用，并为人们的生活带来更多便利和舒适。
永磁直流电机的主要结构
永磁直流电机的主要结构永磁直流电机是一种将直流电能转化为机械能的电机。
它由永磁体、定子、转子和集电刷等主要部分组成。
下面将详细介绍永磁直流电机的主要结构。
1.永磁体：永磁直流电机的永磁体是位于转子上的一种强磁体，用于产生磁场。
永磁体通常由稀土磁铁、陶瓷磁体等材料制成，并具有高磁导、高稳定性和高磁能积等特点。
它的磁场对转子上的导体产生力，从而使电机产生转矩。
2.定子：定子是永磁直流电机的静止部分，通常由一组定子绕组和定子铁芯组成。
定子绕组由导线绕制而成，绕制在定子铁芯的凹槽内。
当通过定子绕组通以电流时，会在绕组上产生磁场，与永磁体的磁场相互作用，从而产生转矩。
3.转子：转子是永磁直流电机的旋转部分，通常由转子铁芯和绕组组成。
转子铁芯通常由硅钢片叠压而成，以降低磁阻。
绕组由导线绕制而成，绕制在转子铁芯的凹槽内。
转子绕组与电刷连接，在电刷的导电下与定子绕组之间传递电流，从而产生电磁力矩，使转子转动。
4.集电刷：集电刷是转子与外部电源之间的连接部分，通常由碳刷和刷架组成。
碳刷通过弹簧等装置与刷架紧密接触，并负责将电能传输到转子绕组。
在运转中，由于摩擦和电刷磨损，碳刷需要定期更换。
除了以上主要结构之外，永磁直流电机还包括轴承、端盖等次要部分。
轴承用于支撑和定位转子轴，保证转子的旋转平稳。
端盖位于电机的两端，用于封闭电机内部，保护电机的运转。
另外，电机还包括散热器、轴封等附件，用于散热和保护电机。
在永磁直流电机的结构中，永磁体起着产生磁场的关键作用，而定子和转子通过相互作用产生转矩，实现电能到机械能的转换。
集电刷则起到电流传输的功能，保证电机正常运转。
各部分协作配合，完成电机的工作。
总之，永磁直流电机的主要结构包括永磁体、定子、转子和集电刷等部分，每个部分都起着重要的作用。
这些部分的协同工作使电机能够有效地将直流电能转化为机械能，广泛应用于各个领域。
永磁同步电机详细讲解
永磁同步电机详细讲解永磁同步电机是一种使用永磁体作为励磁源的同步电机。
相比传统的感应电机，永磁同步电机具有更高的效率和更好的动态响应特性。
本文将详细介绍永磁同步电机的工作原理、结构特点及应用领域。
一、工作原理永磁同步电机的工作原理基于磁场的相互作用，在电机内部的定子和转子之间形成电磁耦合。
定子上的三相绕组通电时产生旋转磁场，而转子上的永磁体则产生恒定的磁场。
由于磁场的相互作用，转子会受到定子磁场的作用力，从而实现转动。
二、结构特点永磁同步电机的结构相对简单，主要包括定子、转子和永磁体。
定子是电机的固定部分，通常由铜线绕成的线圈组成。
转子则是电机的旋转部分，通常由永磁体和铁芯构成。
永磁体通常采用稀土永磁材料，具有较高的磁能密度和磁能积。
三、应用领域永磁同步电机在工业和交通领域有广泛的应用。
在工业领域，它常被用于驱动压缩机、泵和风机等设备，因为它具有高效率和良好的负载适应性。
在交通领域，永磁同步电机被广泛应用于电动汽车和混合动力汽车中，以实现高效率和低排放。
在电动汽车中，永磁同步电机可以提供高效的动力输出，使汽车具有更长的续航里程和更好的加速性能。
同时，由于永磁同步电机没有电刷和换向器等易损件，可靠性也较高。
在混合动力汽车中，永磁同步电机可以与发动机协同工作，实现能量的高效转换和回收。
永磁同步电机还被应用于风力发电和太阳能发电等可再生能源领域。
它可以将风能或太阳能转化为电能，并提供给电网使用。
永磁同步电机具有高效率、良好的动态响应特性和可靠性高的特点，因而在工业和交通领域得到了广泛应用。
随着科技的不断进步，永磁同步电机的性能还将进一步提升，为人们的生活和工作带来更多便利。
永磁直流电机的主要结构
永磁直流电机的主要结构永磁直流电机是一种将直流电能转换成机械能的电动机。
它的主要结构包括永磁体、转子、定子、电刷和端子等部分。
下面将从这几个方面进行详细介绍。
一、永磁体永磁直流电机的永磁体通常采用稀土永磁材料或钴磁铁氧体材料制成。
这些材料具有高磁导率和较高的剩磁，可以提供强大的磁场，使电机具有较高的输出功率和效率。
永磁体通常呈环形，固定在电机的转子外侧，通过磁场与定子产生转矩。
二、转子转子是永磁直流电机的旋转部分，它由轴、铁芯和绕组组成。
铁芯通常由硅钢片叠压而成，以降低铁损。
绕组通常采用导线绕制在铁芯上，根据不同的电机类型和性能要求，绕组的形式和连接方式也有所不同。
转子通过与永磁体之间产生的磁场相互作用，从而实现电能到机械能的转换。
三、定子定子是永磁直流电机的静止部分，它的主要结构包括铁芯和绕组。
铁芯通常也是由硅钢片叠压而成，以降低铁损。
绕组通常采用导线绕制在铁芯上，并与电刷相连。
当电流通过定子绕组时，产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，从而产生力矩，驱动转子旋转。
四、电刷永磁直流电机的电刷通常由碳材料制成，它们与转子的集电环相接触，传递电流到定子绕组。
由于电刷与集电环之间存在摩擦和磨损，因此电刷通常需要定期更换。
电刷的质量和接触情况直接影响永磁直流电机的性能和寿命。
五、端子永磁直流电机的端子是电机的外部引出接口，用于连接外部电源和负载。
通常有两个端子用于接入电源，两个端子用于连接负载。
端子的数量和形式根据具体的电机类型和应用需求可能会有所不同。
综上所述，永磁直流电机的主要结构包括永磁体、转子、定子、电刷和端子等部分。
这些部分相互作用，共同实现了电能到机械能的转换，并为电机的运行提供了基础。
对永磁直流电机的结构有清晰的了解可以帮助我们更好地理解其工作原理和能力，从而更好地进行选型和应用。
永磁同步外转子电机-概述说明以及解释
永磁同步外转子电机-概述说明以及解释1.引言1.1 概述永磁同步外转子电机是一种高效、高性能的电机类型，其原理是通过在转子上安装永磁体，使得转子本身具有磁场，与定子中的磁场相互作用而产生转矩。
相比传统的异步电机或直流电机，永磁同步外转子电机具有更高的功率密度和转矩密度，同时还具备快速响应、高效率、高速运行等特点。
永磁同步外转子电机的特点可以总结如下：1. 高效率：永磁同步外转子电机采用永磁体作为转子磁场源，相比传统的电机类型，永磁同步外转子电机的磁场损耗更小，因此具有更高的效率。
2. 高转矩密度：由于转子上安装了永磁体，使得转子自身具备了磁场，与定子中的磁场相互作用产生转矩，因此永磁同步外转子电机相比其他类型的电机在单位体积或重量下可以输出更高的转矩。
3. 快速响应：永磁同步外转子电机具有良好的动态性能，响应速度快，能够在短时间内提供所需的电机输出功率，适用于对动态响应要求较高的应用场景。
4. 高速运行：永磁同步外转子电机由于其特殊的结构设计，可以实现高速运转，适用于需要高速转动的应用领域。
5. 长寿命：由于永磁同步外转子电机的结构简单，无需使用传统电机中的电刷和换向器等易损件，因此具有较长的使用寿命和更低的维护成本。
永磁同步外转子电机在众多领域都有广泛应用，例如电动汽车、高速列车、风力发电、船舶推进、空调压缩机等。
由于其高效率和高功率密度的特点，永磁同步外转子电机在推动清洁能源发展、提升能源利用效率和改善环境质量等方面发挥着重要作用。
通过对永磁同步外转子电机的深入研究，我们可以进一步发挥其优势，提高其性能和可靠性。
随着科技的不断进步和应用领域的拓展，相信永磁同步外转子电机将在未来有更广阔的发展前景。
文章结构部分的内容可以是以下内容之一：1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分概述了永磁同步外转子电机的重要性和背景，并介绍了本文的目的和结构。
正文部分包括了三个小节，分别讨论了永磁同步外转子电机的原理、特点和应用。
永磁同步电机转子结构_概述及解释说明
永磁同步电机转子结构概述及解释说明1. 引言1.1 概述永磁同步电机是目前较为先进和广泛应用的一种电机类型。
其核心部分是转子结构，决定了电机的性能和特点。
因此，了解和掌握永磁同步电机转子结构的概述及解释非常重要。
本文将深入介绍永磁同步电机转子结构的相关知识，并对其进行详细说明。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分：引言、永磁同步电机转子结构概述、永磁同步电机转子结构解释说明、应用领域与发展趋势分析以及结论与展望。
在引言部分，将对文章整体内容进行概括，并阐明文章的架构安排。
1.3 目的本文旨在全面介绍永磁同步电机转子结构相关知识，深入剖析其内部组成和工作原理，提供读者对该领域有一个清晰而全面的了解。
同时，通过分析其应用领域与发展趋势，帮助读者把握未来该技术的发展方向和潜力。
请注意以上内容并按要求对文章部分进行撰写。
2. 永磁同步电机转子结构概述2.1 定义与背景永磁同步电机是一种采用永磁体作为励磁源，利用旋转的磁场与定子绕组产生的交变磁场进行互相作用而工作的电机。
其主要特点是具有较高的效率、功率密度和动态响应能力，因此在许多领域被广泛应用。
2.2 基本原理永磁同步电机转子结构是其关键部分之一。
转子结构由永磁体和铁芯组成。
永磁体是通过将永磁材料固定在转子上而形成的，它产生固定的、恒定的磁场。
铁芯则用于引导和增强磁场，在转子运行时保持稳定性。
通过控制电流流过定子绕组，可以改变转子上的磁场分布，从而控制电机的输出。
2.3 工作原理及特点当三相交流电流与旋转的磁场相互作用时，产生了由Lorentz力驱动的转子运动。
这种方式使得永磁同步电机具有自同步性，即转子速度与旋转磁场的频率同步。
同时，由于永磁体固定在转子上，无需额外的励磁电流，因此具有较高的效率。
此外，永磁同步电机还具有快速响应、宽范围调速和较低的机械损耗等特点。
总结起来，永磁同步电机转子结构是由永磁体和铁芯组成，并通过控制定子绕组电流与旋转磁场相互作用实现运动。
永磁电机分类
永磁电机分类
永磁电机是一种常见的电动机，其主要特点是具有永磁体，而不需要外部电源提供磁场。
根据其结构和工作原理的不同，可以将永磁电机分为不同的类型。
1. 永磁直流电机：永磁直流电机是将直流电源的电流通过永磁体和电枢绕组产生磁场，从而使电机旋转的一种电机。
其结构简单，易于控制，广泛应用于家电、办公设备、玩具等领域。
2. 永磁同步电机：永磁同步电机是将交流电源的电流通过永磁体和定子绕组产生磁场，从而使转子旋转的一种电机。
其具有高效率、高功率密度、无需外部励磁等优点，被广泛应用于工业自动化、航空航天、机器人等领域。
3. 永磁异步电机：永磁异步电机是将交流电源的电流通过永磁体和定子绕组产生磁场，从而产生异步转子转动的一种电机。
其结构简单、可靠性高、低成本等优点，被广泛应用于家电、电动工具、小型机械等领域。
4. 永磁步进电机：永磁步进电机是一种特殊的电动机，它通过控制电极的电流大小和方向，使其产生逐步转动，从而实现精准定位的目的。
其精度高、响应速度快、节能等优点，被广泛应用于印刷、数码设备、医疗器械等领域。
总之，不同类型的永磁电机在应用领域、工作原理、结构特点等方面存在差异，但它们都具有高效率、高功率密度、低噪音等优点，是现代工业和生活中不可缺少的重要设备。
永磁电机的工作原理
永磁电机的工作原理引言概述：永磁电机是一种使用永磁体作为励磁源的电机，具有高效率、高功率密度和快速响应等优点，被广泛应用于各种电动车辆、家用电器和工业设备中。
了解永磁电机的工作原理对于电机的设计和应用至关重要。
一、永磁电机的基本结构1.1 永磁体：永磁电机的关键部件是永磁体，通常采用稀土永磁材料如钕铁硼。
1.2 定子：永磁电机的定子包括定子铁芯和定子绕组，定子绕组通常为三相绕组。
1.3 转子：永磁电机的转子包括转子铁芯和永磁体，永磁体固定在转子上。
二、永磁电机的工作原理2.1 磁场产生：永磁体在电机中产生恒定的磁场，这个磁场是电机工作的基础。
2.2 电磁感应：当定子绕组通电时，会在定子绕组周围产生磁场，与永磁体的磁场相互作用产生电磁力。
2.3 电机转动：由于电磁力的作用，转子受到力的作用开始转动，从而驱动电机的转动。
三、永磁电机的控制方式3.1 直流控制：通过调节直流电压和电流来控制电机的转速和扭矩。
3.2 矢量控制：通过对电机的电流和磁场进行矢量控制，实现精确的转速和扭矩控制。
3.3 空间矢量调制：通过调节电机的相电流波形和频率，实现电机的高效率和低噪音运行。
四、永磁电机的优势4.1 高效率：永磁电机具有高效率和高功率密度，能够实现更低的能耗和更高的性能。
4.2 高响应速度：永磁电机响应速度快，能够实现快速启动和停止。
4.3 长寿命：由于永磁体的稳定性和耐用性，永磁电机具有较长的使用寿命。
五、永磁电机的应用领域5.1 电动车辆：永磁电机被广泛应用于电动汽车、电动自行车等交通工具中。
5.2 家用电器：永磁电机在家用电器如洗衣机、冰箱等中得到广泛应用。
5.3 工业设备：永磁电机在各种工业设备如风力发电机、机床等中发挥重要作用。
结论：永磁电机的工作原理基于永磁体和电磁感应的相互作用，通过控制方式实现精确的转速和扭矩控制。
永磁电机具有高效率、高响应速度和长寿命等优点，在各种应用领域都有着广泛的应用前景。
永磁电机概述ppt课件
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Choice of Rotors
转子的两种最基本的拓扑 • 有一点突出的表面磁铁，常用于DC电动机中 • 嵌入式磁铁，有显著的凸极，主要用于AC电机
图2 表面和内置的永磁四极电机
红、蓝色是相反极化的磁铁，灰色是叠片式铁心
a）非凸极的表面磁铁转子 b）凸极内置式磁铁
转子（IPM）
6
对表面磁铁非凸极转子，Xd=Xq，如图2（a）
13
Winding Arrangement
AC绕组的设计是为了获得正弦的开路反电势波形， DC绕组是要获得梯形波 AC Windings:
分数槽带绕组常用于AC电机中斜一个定子槽
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分数槽带绕组常用于AC电机中，斜一个定子槽 斜槽、分数槽：减少齿谐波转矩 分数槽的好处： • 平均每对极下的槽数大为减少以较少数目的大槽代替数目较 多的小槽可减少槽绝缘占据的空间，有利于槽满率的提高 • 增加绕组的短（长）距和分布效应，改善反电动势波形的正 弦性 • 分数槽绕组电机有可能设计为线圈节距y=1（集中绕组）可 以缩短线圈周长和绕a组端部伸出长度，减少用铜量，各个线 圈端部没有重叠，不必设相间绝缘。 • 分数槽集中绕组有利于用绕线机进行机械绕线提高工效 • 槽满率的提高，使线圈周长缩短，铜耗随之减低进而提高效 率和减低温升 • 减低齿槽转矩和转矩波动
在图2-3的坐标下，永磁材料中的磁场满足： B=0H+0M 0-真空磁导率，M-单位体积内磁矩的矢量和，称为磁化 强度。其中0M称为内禀磁化强度，用Bi表示， Bi=0M=B+0H ,Bi=f(H)称为内禀退磁曲线。
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典型的不同磁铁在25°C时的剩磁Br和回复磁导率REC 见表Ⅲ
Alnico- 铝镍钴合金，Ferrite-铁氧体， Sintered samarium cobalt-烧结的钐钴， Sintered Neodymium iron boron-烧结的钕铁硼
简述永磁同步电机的结构
简述永磁同步电机的结构永磁同步电机是一种利用永磁体产生磁场的电机，其结构包括定子和转子两部分。
第一，定子部分：定子是永磁同步电机的固定部分，通常由外壳、定子铁心和定子绕组组成。
1. 外壳：定子的外壳是保护定子部分的外部结构，通常采用金属材料，如铝合金等。
2. 定子铁心：定子铁心是定子的主要机械支撑结构，通常由硅钢片叠装而成，以减小磁阻，提高能效。
3. 定子绕组：定子绕组是定子的主要电磁部分，由若干匝的绕组线组成。
绕组线一般采用高导磁性、低电阻的铜线，通过定子铁心的槽槽来保持形状和位置。
第二，转子部分：转子是永磁同步电机的旋转部分，通常由转子铁心和永磁体组成。
1. 转子铁心：转子铁心是转子的主要机械支撑结构，通常由硅钢片叠装而成，以减小磁阻，提高能效。
2. 永磁体：永磁体是永磁同步电机的核心部分，它能够产生恒定的磁场。
常见的永磁体材料有钕铁硼(NdFeB)、钴磁铁(CoFe)等。
永磁体通常安装在转子铁心上，通过磁场与定子绕组的磁场相互作用，达到转子的运动。
除了上述主要结构以外，永磁同步电机还包括定位传感器、轴承、连接线等次要结构部分。
1. 定位传感器：定位传感器用于检测转子的位置和角度，以实现精确的电机控制。
常见的定位传感器包括霍尔元件、编码器等。
2. 轴承：轴承用于支撑转子的旋转，通常采用滚珠轴承或滑动轴承，以减小摩擦阻力，提高电机的运行效率和稳定性。
3. 连接线：连接线用于连接定子绕组和外部电源或控制电路，通常采用导电性能好、耐高温、耐腐蚀的导线材料。
参考内容：- 《电机与拖动》（第五版），刘正湧、郭昱辉、王星星，中国电力出版社，2017年- 《电力电子技术基础与应用》（第三版），徐宇、刘臣、吴中华等，机械工业出版社，2019年- 《永磁同步电机理论与应用》（第二版），蒋皓、吴冬梅等，中国电力出版社，2018年- 《电力电子技术概论》（第三版），蔡晓明、胡明等，机械工业出版社，2015年。
一文读懂永磁电机
⼀⽂读懂永磁电机永磁电机------Permanent magnet motor电机是以磁场为媒介进⾏电能与机械能相互转换的电⼒机械，⽽永磁电机采⽤永磁体产⽣电机的磁场，⽆需励磁线圈也⽆需励磁电流。
permanent magnet motor———即⽤永磁体建⽴磁场的⼀种电机。
永磁电机的发展跟永磁材料的发展密切相关，下⾯我们先来了解⼀下永磁体。
什么是永磁体永磁体也叫硬磁体，能够长期保持其磁性的磁体称永久磁体。
如天然的磁⽯（磁铁矿）和⼈造磁体（铝镍钴合⾦）等。
磁体中除永久磁体外，也有需通电才有磁性的电磁体。
永磁体不易失磁，也不易被磁化。
钢或其他材料能成为永磁体，就是因为它们经过恰当地处理、加⼯后，内部存在的不均匀性处于最佳状态，矫顽⼒最⼤。
铁的晶体结构、内应⼒等不均匀性很⼩，矫顽⼒⾃然很⼩，使它磁化或去磁都不需要很强的磁场，因此，它就不能变成永磁体。
通常把磁化和去磁都很容易的材料，称为“软”磁性材料。
“软”磁性材料不能作永磁体，铁就属于这种材料。
永磁材料及其分类permanent magnetic material——永磁材料，具有宽磁滞回线、⾼矫顽⼒、⾼剩磁，⼀经磁化即能保持恒定磁性的材料，⼜称硬磁材料。
从永磁材料的发展历史来看，⼗九世纪末使⽤的碳钢，磁能积（BH）max(衡量永磁体储存磁能密度的物理量)不⾜1MGOe(兆⾼奥)，⽽国外批量⽣产的Nd-Fe-B永磁材料，磁能积已达50MGOe以上。
这⼀个世纪以来，材料的剩磁Br提⾼甚⼩，能积的提⾼要归功于矫顽⼒Hc的提⾼。
⽽矫顽⼒的提⾼，主要得益于对其本质的认识和⾼磁晶各向异性化合物的发现，以及制备技术的进步。
常⽤的永磁材料分为合⾦永磁材料和铁氧体永磁材料。
中国近年发展不错的稀⼟永磁体就属于合⾦永磁材料制造。
这些材料按⽣产⼯艺不同分为：烧结铁氧体、粘结铁氧体、注塑铁氧体，这三种⼯艺依据磁晶的取向不同⼜各分为等⽅性和异⽅性磁体。
铝镍钴材料在 20 世纪 80 年代以前使⽤较多。
永磁同步电动机原理与分析
永磁同步电动机原理与分析
永磁同步电动机（Permanent Magnet Synchronous Motor，简称PMSM）是一种采用永磁体作为励磁源的同步电动机，相比传统的感应电动机具有更高的效率、功率密度和响应性能。
以下将对永磁同步电动机的工作原理和分析进行详细介绍。
一、永磁同步电动机的工作原理
1.定子部分：定子是由绕组、磁极和铁芯组成的。
绕组通过接通电源来产生定子磁场，绕组中的电流按照一定的规律进行调节，使得磁极之间的磁场呈现为正弦波形。
2.转子部分：转子是由永磁体和铁芯组成的。
永磁体可以为硬磁性材料，通过其产生一个固定的磁场，与定子的磁场相互作用，产生转矩。
当定子的绕组通电时，定子的磁场是旋转磁场，与转子的磁场相互作用，产生转矩。
由于转子的磁场是由永磁体提供的，所以称之为永磁同步电动机。
二、永磁同步电动机的分析
对于永磁同步电动机的分析，主要包括电磁特性分析和运动特性分析两个方面。
1.电磁特性分析：
2.运动特性分析：
运动特性分析还包括转矩与转速之间的关系。
转矩大小与永磁体和定子磁场之间的相对位置有关，当两者之间的磁场相互作用达到最大时，产生的转矩也会达到最大。
此外，还需要对永磁同步电动机进行电磁特性计算、变磁链接计算以及功率因数的分析，来进一步了解电机的性能特点。
总结：
永磁同步电动机是一种采用永磁体作为励磁源的同步电动机，具有高效率、功率密度和响应性能等特点。
其工作原理是通过定子磁场和转子磁场之间的相互作用来产生电磁转矩。
在分析方面，需要对电磁特性和运动特性进行分析，以了解电机的性能特点。
永磁同步电机详细讲解
永磁同步电机详细讲解永磁同步电机是一种采用永磁体作为励磁源的电机，其特点是具有高效率、高功率因数和低损耗等优点。
本文将详细介绍永磁同步电机的工作原理、结构特点以及应用领域。
一、工作原理永磁同步电机的工作原理基于电磁感应定律和永磁体的磁场特性。
当电机通电时，电流通过定子线圈产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，产生旋转力矩。
由于永磁体的磁场是恒定的，因此电机的转速与电源的频率成正比，即同步转速。
同时，永磁同步电机的转子上没有绕组，没有感应电流和铜损耗，因此具有较高的效率。
二、结构特点永磁同步电机的结构包括定子、转子和永磁体三部分。
定子由线圈和铁心组成，线圈通电产生磁场。
转子由永磁体和铁芯组成，永磁体产生恒定的磁场。
定子和转子之间通过磁场相互作用产生转矩。
与其他类型的电机相比，永磁同步电机具有较高的功率因数和较低的损耗。
这是因为永磁体的磁场不需要通过电流来产生，不会产生铜损耗。
此外，由于永磁同步电机没有电枢绕组，也没有感应电流和铜损耗。
因此，其效率较高，能够更好地发挥功率。
三、应用领域永磁同步电机在工业和交通领域有广泛的应用。
在工业领域，永磁同步电机可以用于驱动各种机械设备，如风机、水泵和压缩机等。
其高效率和节能特性使其成为工业生产中的理想选择。
在交通领域，永磁同步电机可用于电动汽车和混合动力汽车的驱动系统。
由于其高功率因数和高效率，可以提高车辆的续航里程和性能。
此外，永磁同步电机还可以用于高速列车、地铁和电动自行车等交通工具。
总结：永磁同步电机是一种采用永磁体作为励磁源的电机，具有高效率、高功率因数和低损耗等优点。
其工作原理基于电磁感应定律和永磁体的磁场特性。
永磁同步电机的结构特点包括定子、转子和永磁体三部分。
永磁同步电机在工业和交通领域有广泛的应用，可以用于驱动各种机械设备和交通工具，提高能源利用效率和减少污染排放。
永磁同步电机的发展将为节能环保和可持续发展做出贡献。
永磁同步电机基本结构及拆装
永磁同步电机基本结构及拆装永磁同步电机的基本结构包括定子和转子两部分。
定子是电机的固定部分，由定子铁心、定子绕组和定子槽构成。
定子铁心由硅钢片叠压而成，用于导磁和支撑定子绕组。
定子绕组则由导电材料绕制而成，通过电流激励产生磁场。
定子槽是定子铁心上的凹槽，用于放置定子绕组。
定子槽的形状和数量决定了电机的特性。
转子是电机的旋转部分，由转子铁心和永磁体构成。
转子铁心通常由硅钢片叠压而成，用于导磁和支撑永磁体。
永磁体是一种能产生稳定磁场的材料，通常使用稀土磁体，如钕铁硼磁体。
永磁体的形状和磁化方式决定了电机的性能。
在一些高功率应用中，转子铁心上还会安装风扇或冷却装置，用于散热。
拆装永磁同步电机时，需要先切断电源，确保安全。
首先，将电机固定在工作台上，拆下电机外壳。
接下来，拧下转子轴上的紧固螺母，将转子轴从定子中取出。
需注意的是，在取出转子轴时，需轻拿轻放，避免损坏转子铁心或永磁体。
然后，拆下定子铁心上的定子绕组，并将铁心清洗干净。
在清洗过程中，应注意保护好铁心表面，避免刮伤或损坏。
最后，将清洗干净的定子绕组再次安装在定子铁心上，并将转子轴重新装回定子中，紧固螺母。
最后，重新装上电机外壳，拧紧螺丝。
总结起来，永磁同步电机的基本结构包括定子和转子两部分，其拆装主要是将电机分解为定子和转子，清洗和检修各个部件，并重新装配。
拆卸电机时需谨慎操作，确保安全，避免对电机和零部件造成伤害。
拆卸后，需仔细清洗各个部件，并在重新装配时注意安装顺序和正确紧固零件。
拆装过程中需注意保护电机表面和内部零部件，避免损坏，确保电机的正常运行。
永磁同步电机详细讲解
永磁同步电机详细讲解永磁同步电机是一种采用永磁体作为励磁源的同步电机，具有高效率、高功率密度、高控制性能等优点。
本文将详细介绍永磁同步电机的工作原理、结构特点、应用领域等方面内容。
永磁同步电机是一种将永磁体与同步电机相结合的电机，其工作原理是利用永磁体产生的磁场与电枢线圈产生的磁场之间的相互作用，实现电能转换为机械能的过程。
与传统的感应电机相比，永磁同步电机具有更高的效率和功率密度。
其工作过程可以简单描述为：当电机通电后，电流通过电枢线圈产生磁场，同时永磁体产生的磁场也会参与其中，产生的磁力使得转子旋转，从而实现机械能的输出。
永磁同步电机的结构特点主要体现在永磁体的应用上。
传统的感应电机需要通过外部的励磁源产生磁场，而永磁同步电机则利用永磁体自身的磁场来实现励磁，使得电机结构更加简洁、紧凑。
此外，永磁同步电机还具有高控制性能的特点，可以实现精确的转速和扭矩控制，适用于各种工业应用领域。
永磁同步电机在工业领域有着广泛的应用。
首先，由于其高效率和高功率密度的特点，永磁同步电机被广泛应用于电动车、轨道交通等领域，可以提高整车的能效和性能。
其次，永磁同步电机在工业自动化控制系统中也有着重要的应用，可以实现精确的位置和速度控制。
另外，永磁同步电机还被应用于可再生能源领域，如风力发电、太阳能发电等，可以将可再生能源转化为电能。
永磁同步电机是一种高效、高功率密度的电机，通过利用永磁体产生的磁场与电枢线圈产生的磁场相互作用，实现电能转换为机械能的过程。
其具有结构简单、紧凑、高控制性能等特点，被广泛应用于电动车、轨道交通、工业自动化控制系统等领域。
随着可再生能源的发展，永磁同步电机在风力发电、太阳能发电等领域也有着重要的应用前景。
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加的反向磁场强度与磁体的磁化强度相互抵消，此时若撤销外磁场，
磁体仍具有一定的磁性。 Hcj：若外加反向磁场>Hcj，磁铁的磁性将会基本消除。Hcj是衡量
磁体抗退磁能力的一个非常重要的一个物理量，是表征永磁材料抵抗
外部反向磁场以保持其原始磁化状态的一个主要指标。 在图2-3的坐标下，永磁材料中的磁场满足： B=0H+0M 0-真空磁导率，M-单位体积内磁矩的矢量和，称为磁化 强度。其中0M称为内禀磁化强度，用Bi表示， Bi=0M=B+0H ,Bi=f(H)称为内禀退磁曲线。
距d轴约100~120电角的角度，这意味着当电流在q轴上时，若出 现一个瞬时过载，将会有一个额外的转矩将电机拉回正确的触发 角，防止磁极滑动。
⑵凸极同时还提供了一个额外的磁阻转矩。
串联充 磁
并联充 磁
图3（a）
两种类型转子的稳态向量图见图3（a）
v vd jvq je pm jX d id X q iq Ris
AC or DC Control?
• 无刷永磁电机分为两种类型：AC、DC 两种类型永磁电机的设计有着不同的要求，与其反电动 势波形及转子位置检测有关 AC：相电流是正弦的，逆变器每个桥臂是180导通， 使用位置编码器，脉宽调制 DC：电流波形是梯形的，120导通，用三个霍尔探测 器检测开关位置。 因此 • 交流（AC）电机需要由永磁转子产生正弦的反电动 势 直流电机（DC）需要梯形的反电动势波形
对于永磁材料磁滞回线的第二象限部分可用于描述其特性，称为退磁曲线。
Br--H=0时的剩余磁感应强度, Hc--B=0时的磁感应矫顽力 Hcj--Bi=0时的Hcj内秉矫顽力
内秉矫顽力Hcj和Hc的区别：
Hc是处于技术饱和磁化后的磁体被反向充磁时，使磁感应强度B降为0 所需的反向磁场强度的值，但此时磁体的磁化强度并不为0，只是所
稀土永磁讨论小结
1.PC不需要这么高，需要的材料较少，同样PC可 用于确定磁铁厚度 2. 它具有高能量，磁化较困难 3. 需预激磁 4. 在温度压力下可能会退磁
现代电机设计技术通常用详细的分析算法及电磁有 限元算法来分析
如图16为 8极永磁电机，该电机运行在很高的超前 相位下，使有宽范围的弱磁（1500~6000r/min） 并有固有的磁阻转矩
，
B H
当永磁体处于外加磁场时，工作点为A，当去掉外加磁场时，工作 点不是沿着退磁曲线变化，而是到了一个新位置A’如果循环的改变 外磁场，得到一个局部磁滞回线，由于其非常狭窄，故可用一条直 线代替，称为回复线其斜率称为回复磁导率。 磁能积-Bd*Hd， Bd*Hd越大，磁体蕴 含的磁能量越大。
磁铁不能工作在非线性区域，如图9，要有足够的 设计裕度使磁铁在过载条件下也不会失磁。运行 点可以通过计算磁导系数（PC）和电负载效应来 获得，对铁氧体永磁电机PC至少要8，对稀土永磁， 可以低些。
Winding Arrangement
AC绕组的设计是为了获得正弦的开路反电势波ndings: 分数槽带绕组常用于AC电机中，斜一个定子槽
分数槽带绕组常用于AC电机中，斜一个定子槽 斜槽、分数槽：减少齿谐波转矩 分数槽的好处： • 平均每对极下的槽数大为减少以较少数目的大槽代替数目较 多的小槽可减少槽绝缘占据的空间，有利于槽满率的提高 • 增加绕组的短（长）距和分布效应，改善反电动势波形的正 弦性 • 分数槽绕组电机有可能设计为线圈节距y=1（集中绕组）可 以缩短线圈周长和绕a组端部伸出长度，减少用铜量，各个线 圈端部没有重叠，不必设相间绝缘。 • 分数槽集中绕组有利于用绕线机进行机械绕线提高工效 • 槽满率的提高，使线圈周长缩短，铜耗随之减低进而提高效 率和减低温升 • 减低齿槽转矩和转矩波动
如图是一个18槽8极内置式永磁电机，其一相的 绕组见图a），转子安排见图b），这是一个分数 槽电机，使反电势波形非常接近正弦。使转矩平 滑
a）三相正弦绕组中一相的分布
q Z 18 3 0.75 2m p 8 * 3 4
b） IPM电机的一半横截面
4 360 80 18
效率图
可由此找出 最大效率点 作为运行点
峰值电流发生在基速1500r/min
这是在某个运行点 下，电流密度在 190.9A时为 20A/mm2，如果电 流保持在q轴上，磁 密很高
最高磁密 在齿上
1500r/min负载电流为190.9A时电流相位与转矩的关系
6000r/min，负载电流为35.4A时
可以看出转矩峰值在超前30~50之间
磁极表面的槽用于控制Xq的大小，它还可以控 制交叉饱和，使电机运行更易于控制，更稳定。
Pole-Number Selection
DC电机趋向于选择低极数，（2,4,6等）ac电机趋 向于选择高极数（8,12,16等）高的极数使分数槽 绕组成为可能，极对数还是电机转速的函数。 下列几点是要注意的： 1）电机磁通在高频率下是不能改变的，否则将造成铁 耗过高。在更高转速下可以用弱磁方法以限制铁耗 2）磁通频率=转子旋转频率极对数 3）对一般的叠片铁心，不能超出150~200Hz。 4）两极永磁电机的制造较为困难，绕组端部长，导致 损耗的增加，同时定子铁心轭部宽，导致电机直径增加。
典型的不同磁铁在25°C时的剩磁Br和回复磁导率REC 见表Ⅲ
Alnico- 铝镍钴合金，Ferrite-铁氧体， Sintered samarium cobalt-烧结的钐钴， Sintered Neodymium iron boron-烧结的钕铁硼
回复磁导率REC
REC tan
P e i e i e i EI Te e A A B B C C 1.5
E、I一相反电动 势和电流的幅值
在一相绕组正向导通120°范围内， 输入线电流I为恒值其一相反电动 势为恒值转子角速度为时一相绕 组产生的电磁转矩Tep，总电磁转 矩T为
EI Tep
3 (2 120 ) EI T 360
1. 铁氧体磁铁需要良好的磁路和低的磁阻， 否则，负载线将不能足够陡，导致运行 点落在非线性区域 2. 当x轴线由0定标负载线的斜率等于负的 PC， 3.PC=（磁铁厚度×气隙面积)/(气隙长度 ×磁铁面积）。PC值可被用于设定磁铁 厚度 4. 对表面磁铁 气隙面积磁铁面积 5. 磁铁厚度需设计得适当大于气隙长度 6. 所需磁铁材料较多
Choice of Rotors
转子的两种最基本的拓扑 • 有一点突出的表面磁铁，常用于DC电动机中 • 嵌入式磁铁，有显著的凸极，主要用于AC电机
图2 表面和内置的永磁四极电机 红、蓝色是相反极化的磁铁，灰色是叠片式铁心 a）非凸极的表面磁铁转子 b）凸极内置式磁铁 转子（IPM）
对表面磁铁非凸极转子，Xd=Xq，如图2（a） 对凸极转子，⑴Xq > Xd，其优点是峰值转矩从q轴移一个
DC运行特性
1）对应梯形反电势的全距和集中绕组
2）高的功率密度 3）霍尔效应管用于检测正确的电流开关位置（低损 耗） 4）适于电力驱动
AC运行特性
1) 对应正弦反电动势和平滑运行的分布的分 数槽绕组 2) 更好的控制及延伸的弱磁 3) 轴上的旋转编码器用以控制电流（高成本） 4) 适于伺服驱动及驱动需要高质量的弱磁能 力
极距=12/4=3
梯形120 导通三相 电流
短距绕组 中的三相 反电势 短距绕组的 电磁转矩
A 相 120˚ 导 通
B相120˚导通 A 相 120˚ 导 通
整距绕组中 的反电势
整距绕组的 电磁转矩
Magnet Selection and PC
磁铁的类型对电机的性能和成本影响很大
内禀退磁 曲线
三条斜线对 应三条空载 磁路磁阻
磁导系数PC-又称退磁系数。在退磁曲线上磁感应 强度Bd与磁场强度Hd的比值，即PC=Bd/Hd，PC 越大，磁体工作点越高，越不容易被退磁。
PC可以通过减少气隙、是磁通路径缩短及宽 的齿和轭来改善，低磁密也可以改善PC
磁铁材料的温度特性也要考虑进去
永久 失磁
铁氧体永磁体设计小结
c）三相受控的正弦电流在转子q轴上 d）三相反电势 e）电磁转矩
DC Winding: DC绕组的结构是要获得一个梯形反电势波形，与 梯形的电流波形（120导通）相互作用产生一个平 滑的转矩。 这需要一个整距集中绕组。 图6 显示一个12槽4极对称三相绕组中的一相的分 布 a）2/3短距 b）集中整距
电动机惯例
对应非凸极电机，则Xd=Xq，图3b）为对应非凸极 电机的等效电路。
图3（c）对应凸极电机，稳态等效电路分为d、q两个 电路。 在低饱和的情况下，Xd和Xq是相互独立的，分别对 应d轴和q轴的磁阻 在高度饱和的情况下，d轴和q轴分量是交叉耦合的。 所以 Xd = f(Id,Iq) ， Xq = f(Id,Iq).
永磁电机概述
INITIAL ELECTROMAGNETIC DESIGN CHOICES
• A. Radial or Axial Flux? • B. Ratings, Motor Classes, and TRV （torque-per-unit-rotor Volume） • C. AC or DC Control? • D. Choice of Rotors • E. Pole-Number Selection • F. Noise, Vibration, Cogging Torque, and Torque Ripple • G. Winding Arrangement • H. Magnet Selection and PC （permeance coefficient） • I. Steel Selection and Iron Loss • J. Insulation Systems, Slot Fill, and Mechanical Aspects of Rotor Structure