微特电机复习题终极版.docx

1简述特种电机的特点及发展趋势。

特点：工作原理、励磁方式、技术性能以及结构上有较大特点，且种类繁多、功能多样化，种类繁多，功能多样化，而且不断产生功能特性，性能优越的新颖电机。

发展趋势：机电一体化、智能化、大功率化、小型化、微型化、励磁材料永磁化、高功能化。2电机中常用的永磁材料有哪几类，各有何特点？

①铝鎳钻永磁材料：温度系数小，剩余磁场强度较高，但矫顽力很低；退磁曲线呈非线性；使用前要进行

稳磁处理。

②铁氧体永磁材料：价格低廉，制造工艺简单，质量较轻；温度系数较大，剩磁密度不高，矫顽力鮫大；

退磁曲线大部分接近直线；不能进行电加工。

③稀土永磁材料：高剩磁密度，高矫顽力，高磁能积；稀土钻永磁价格昂贵，温度系数小，退磁］11|线基本

上是一条直线；敛铁硼永磁价格较便宜，温度系数较人，容易腐蚀，在高温下使用时退磁曲线

的下半部分要产生弯曲。

什么是稳磁处理，为什么要进行稳磁处理？

稳磁处理是事先人工预加可能发牛的最大去磁效应，人为地决定回复线的起始点P的位置，使永磁电机在规定或预期的运行状态下，回复线的起始点不再下降。

有些磁材料的回复线与退磁曲线不重合，如果以后施加的退磁磁场强度超过第一次的值，磁通密度会下降到新的起始点，在磁路设计制造时要注意它的特姝性，由它构成的磁路必须事先对永磁体进行稳磁处理。铝银钻永磁电机一旦拆卸、维修Z后再重新组装时，还必须进行再次整体饱和充磁和稳磁处理，否则，永磁体工作点将F 降，磁性能大大下降。

铝鎳钻永磁电机在设计和使用时要注意哪些？

由于铝谋钻永磁材料的回复线和退磁曲线并不重合，在磁路设计制造时要进行稳磁处理。铝牒钻永磁材料要事先进行稳磁处理，几在拆卸、维修Z后再进行组装时，需轉次整体饱和充磁和稳磁处理。

铝線钻永磁材料矫顽力低，在使用过程中，严格禁止它与任何诙器接触。为加强它的抗去磁能力，铝镰钻永磁磁极往往设计成长柱体或长棒体。铝银钻永磁材料硕而脆，可加工性能差，不宜设计成复杂的形状。

永磁磁路的计算与常规的磁路计算有何不同？

永磁磁路的计算与常规的磁路计算主要的不同在于永磁体需要进行等效处理，将永磁体等效成类似于电路中的电源，在磁路中等效成恒磁通源或磁动势源。另外永磁体需要进行工作点的确定。

永磁直流电动机与电励磁直流电动机结构上有什么相似和不同之处？两者相比，永磁直流电动机有什么优点？相似之处：在电枢结构上基本相同。

不同之处：在定子侧永磁直流电动机为永磁体，而电励磁直流电动机为电励磁磁极。

优点：永磁电动机没冇励磁绕组铜耗，因此相对而言效率更高；永磁电动机体积小质量轻、机械特性硬、电压调整率小。

永磁材料的性能对永磁直流电动机磁极结构和永磁体尺寸有什么影响？

永磁材料的性能对磁极的结构形式和尺寸有决定性影响。由丁•永磁材料的性能差界很大，为达到某一耍求，所选用不同材料的磁极的结构形式和尺寸不相同。

铁氧体在性能上具有Bi•小、He相对高的特点，所以常做成扁而粗的瓦片形或圆筒形的磁极结构；

铝银钻永磁具有Br高、He低的特点，一般做成细而长的弧形或端面式的磁极结构；

稀土永磁的Br、He及（BH） max都很高，适宜做成磁极面积和磁化氏度都很小的结构。

永磁直流电动机有极靴的磁极结构有什么优点和缺点？原因何在？

有极靴磁极结构既可起聚磁作用，提高气隙磁通密度，还可调节极靴形状以改善空载气隙磁场波形：负载时交轴电枢反应磁通路径经极靴闭合，对永磁磁极的影响较小。缺点是漏磁系数大，负载时的气隙磁场的畸变较大。

原因：极靴的存在使得永磁体不能直接而向气隙，主磁通就变小，漏磁系数变大；主磁通需经极靴闭合，使得负载吋气隙磁场产生较大的畸变。

绘图说明永磁直流电动机组合式磁极结构的目的和原理。

同电励磁电动机相比，永磁直流电动机运行中有什么值得注意的特殊问题？为什么会存在这些问题？

①运行特性的温度敏感性;永磁材料的磁性能受温度的影响，因此，永磁电机运行时要注意工作温度对运行特性的影响。

②永磁体励磁不可调；永磁体的磁性能是固有的物理特性，在安装到电机上之前就己经固定，在运行中不能调节永磁体的磁性能。

③交轴电枢磁动势和交轴电枢反应；电枢反应不仅影响气隙磁场的分布与人小，而且使永磁体的工作点相应改变，影响到永磁体的工作状态。

已知一台永磁直流电动机，其电枢电压U=110V,电枢电流Ia=0・4A,转速n=3600r/min,电枢电阻Ra=50 Q , 忽略空载转矩和电刷电压，试求：

(1)该运行状态下的电磁转矩；

(2)如果电动机运行中，由于温度升高永磁体励磁磁通减少了20%,在电枢电压和负载转矩保持不变的情况下，电枢电流、转速和电磁转矩各变化多少；

解:(1) E=Ua=110V Q=2 口n/60

Tcm=E*Ia/Q= 110*0.4/(2 n *3600/60)=0.1167(N*m)

(2) Tem二T2+T0 因为T2不变，To不计所以Tem不变

Tem =C T*C *1 C i*Ii=C2*l2 C 1/C 2=12/11=5/4 l2=0.5A

E 不变，E=Ce*C*n C 1/C2=n2/n 1=5/4 n2=4500 r/min

电枢电流增加0.1A、转速增加900r/min>电磁转矩不变。

永磁同步电动机与电励磁同步电动机结构上有什么相似和不同之处？两者相比，永磁同步电动机有什么优点？

相似Z处：在定子结构上基本相同。不同Z处：永磁同步电动机由永磁体提供磁通取代了电励磁绕组励磁。优点：省去了集电环和电刷，简化了结构，提高了运行的可靠性；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因数。

永磁同步电动机表面凸出式转子结构釆用的如果是稀土永磁体，则可认为电机气隙是均匀的，为什么？

稀土永磁材料的相对回复磁导率接近于1,与空气相当，因此，永磁体内的磁路磁导等同于空气，气隙磁场的分布没有因磁极突出而改变，所以可认为电机气隙是均匀的。

转子磁极具有凸极性的永磁同步电动机与电励磁凸极同步电动机在矩角特性上有什么差别？为什么？

转了磁极具冇凸极性的永磁同步电动机的矩角特性曲线上转矩授大值所对应的功率角大于90°,而电励磁凸极同步电动机小于90%因为永磁同步电动机的直轴同步电抗Xd小于交轴同步电抗Xq,而电励磁同步电动机恰好相

jE^X^+8U2(X d-X )2 -E n X n

反，根据矩角公式G=arccos[ ------------------------ ---- ------- ]可以得：对永磁同步电动机有90°

4U(X d-X q)

励磁同步电动机有0°<()<90° o

简述永磁无刷电动机构成和工作原理。

永磁无刷电动机山电动机木体、转子位置传感器和驱动电路三部分组成。电动机木体是进行机电能量变换的器件，由定子和转子构成，转子轨上装有永磁体，用以提供主磁通；定子铁芯上装有多相绕组用來输入电能。与转子同轴的位置传感器用来检测磁极位置。號动电路根据位置传感器的信号依次向绕组供电。在a相导通期间，若a导体中流入页面的电流处在N极下，则H导体中流出页面的电流处在S极下，产生逆时针方向的转矩；转动后，换向成b相导通，同理产生逆时针方向的转矩；如此a、b、c三相循环导通，电机进入逆时针转向电动机运行状态。根据上述原理，电机也可进入顺时针转向电动机运行状态。

位置传感器都有哪几种？简述它们的工作原理。(崔尔位宜传感器、旋转变压器、光电编码器、磁性编码器) 永磁无