永磁直流电机(PPT 精品)
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《永磁同步电机》幻灯片PPT
3 2
N3(iB
iC)
iiN N32
1 0
1 2 3 2
1 2
3 2
iiiC BA
PMSM电机的FOC控制策略
考虑变换前后总功率不变，可得匝数比应为 N 3 2
N2 3
可得
ii
21 30
1 2 3 2
1 2
3 2
iiiC BA
坐标系变换矩阵：
C3/2
2
1
3 0
1 2 3 2
1 2
3 2
C 2/3
1
2 3
1 2
1 2
0
3
2
3 2
PMSM电机的FOC控制策略
如果三相绕组是Y形联结不带零线，那么有
iAiBiC0
于是
3
i i
2 1
2
0 2
iA iB
2
iA iB
3 1 6
0
1 2
i i
PMSM电机的FOC控制策略
〔2〕Park〔2s/2r〕变换
U1
VF1
VF3
VF5
H1
译
A
码
H2
电
B
H3
路
VF4
VF6
VF2
C
Y联结三三通电方式的控制原理图
PMSM和BLDC电机的工作原理
vab
0
V d
2
t
van
0
2
3V d
1 3V d
M
Y联结三三通电方式相电压和线电压波形
t
a)
VF6VF1VF2导通时合成转矩
Tc 2
b) VF1VF2VF3导通是合成转矩
《直流电机的工作原理及特性》PPT模板课件
2．电磁转矩TM
电枢绕组中的电流和磁通相互作用，产生电磁力和 电磁转矩，其大小可用如下公式表示：
TKtIa
式中：T——电磁转矩（N·m）； Φ——对磁极的磁通（Wb）； Ia——电枢电流（A）； Kt——与电机结构有关的常数，Kt=9.55 Ke
3.2 直流他励电动机的机械特性
一、机械特性的一般形式
根据 0,n0、TN,nN
两点，就可作出他励直流电动机近似是机械特性曲线 nfT。
三、人为机械特性 人为机械特性是指人为地改变电动机电枢外加电压U和励磁磁
通Φ的大小以及电枢回路串接附加电阻Rad所得到的机械特性。
1. 电枢回路中串接附加电阻时的人为特性 U U N , N
n
Rad
If
U
Ia M E
3．3 直流他励电动机的启动特性
nN △n
决于 Rf、 Uf的大小，当 Rf、 Uf
的大小一定时, If为定值，即磁
△T
通为定值。
0
TN T
n 理想空载点 n0
nN △n
1. 理想空载转速： T=0时的转速称为理想空
载转速，用n0表示。 根据机械特性可知：
U
△T
n0 Ke
0
TN T
2. 机械特性硬度
为了衡量机械特性的平直程度，引进一个机械特性
直流发电机和直流电动机的电磁转矩的作用是不同的
发电机的电磁转矩是阻转矩，它与电枢转动的方向或 原动机的驱动转矩的方向相反。因此，在等速转动时， 原动机的转矩T1必须与发电机的电磁转矩T及空载损耗 转矩T0相平衡。
电动机的电磁转矩是驱动转矩，它使电枢转动。因此， 电动机的电磁转矩TM必须与机械负载转矩TL及空载损 耗转矩T0相平衡。
永磁无刷直流电机(电机控制)课件
设备的驱动。
新能源
用于风力发电、太阳能 发电等新能源设备的驱
动和控制。
汽车电子
用于电动汽车、混合动 力汽车等车辆的驱动和
控制。
其他领域
如航空航天、医疗器械 、智能家居等需要高精
度控制的领域。
02
电机控制系统
控制系统概述
控制系统是永磁无刷直流电机的重要组成部分，用于实现电机的启动、调速、制 动等功能。
永磁无刷直流电机通过控制电流 的相位和幅值，实现电机的启动 、调速和制动等功能。
结构与特点
结构
永磁无刷直流电机由定子、转子和控 制器三部分组成。定子包括永磁体和 电枢绕组，转子为金属导体。
特点
具有高效、高可靠性、高控制精度、 长寿命等优点，适用于需要高精度控 制的应用场景。
应用领域
工业自动化
用于各种自动化生产线 、机器人、数控机床等
电磁干扰和噪声
无刷直流电机在运行过程中会产生电磁干 扰和噪声，对周围环境和人体健康造成一 定影响，需要采取措施进行抑制。
未来研究方向
高效能电机及其控制技术
研究新型的电机结构和控制策略，以 提高电机的能效和稳定性。
智能感知与故障诊断
利用传感器和智能算法，实现对电机 系统的实时感知和故障诊断，提高系 统的可靠性和安全性。
模糊控制算法
总结词
模糊控制算法是一种基于模糊逻辑的控制算法，通过模糊化输入变量和模糊规则实现控 制输出。
详细描述
模糊控制算法将输入变量的精确值模糊化，转换为模糊集合，然后根据模糊规则进行逻 辑运算，得到输出变量的模糊集合。最后，对输出变量的模糊集合进行去模糊化，得到 精确的控制输出。模糊控制算法能够处理不确定性和非线性问题，适用于永磁无刷直流
新能源
用于风力发电、太阳能 发电等新能源设备的驱
动和控制。
汽车电子
用于电动汽车、混合动 力汽车等车辆的驱动和
控制。
其他领域
如航空航天、医疗器械 、智能家居等需要高精
度控制的领域。
02
电机控制系统
控制系统概述
控制系统是永磁无刷直流电机的重要组成部分，用于实现电机的启动、调速、制 动等功能。
永磁无刷直流电机通过控制电流 的相位和幅值，实现电机的启动 、调速和制动等功能。
结构与特点
结构
永磁无刷直流电机由定子、转子和控 制器三部分组成。定子包括永磁体和 电枢绕组，转子为金属导体。
特点
具有高效、高可靠性、高控制精度、 长寿命等优点，适用于需要高精度控 制的应用场景。
应用领域
工业自动化
用于各种自动化生产线 、机器人、数控机床等
电磁干扰和噪声
无刷直流电机在运行过程中会产生电磁干 扰和噪声，对周围环境和人体健康造成一 定影响，需要采取措施进行抑制。
未来研究方向
高效能电机及其控制技术
研究新型的电机结构和控制策略，以 提高电机的能效和稳定性。
智能感知与故障诊断
利用传感器和智能算法，实现对电机 系统的实时感知和故障诊断，提高系 统的可靠性和安全性。
模糊控制算法
总结词
模糊控制算法是一种基于模糊逻辑的控制算法，通过模糊化输入变量和模糊规则实现控 制输出。
详细描述
模糊控制算法将输入变量的精确值模糊化，转换为模糊集合，然后根据模糊规则进行逻 辑运算，得到输出变量的模糊集合。最后，对输出变量的模糊集合进行去模糊化，得到 精确的控制输出。模糊控制算法能够处理不确定性和非线性问题，适用于永磁无刷直流
永磁直流电机ppt课件
第二讲永磁直流电机
1.概述
永磁直流电机与传统他励直流电机特性类似 只是永磁体取代其定子上的励磁系统 永磁体励磁不可调节 结构简单、体积小 广泛用于家电、办公设备、电动工具医疗等领域
第二讲永磁直流电机
1.磁极结构
第二讲永磁直流电机
1.1铝镍钴永 磁直流电机 磁极结构
第二讲永磁直流电机
弱磁调速：
永磁电机永磁体不容易调磁，一般不采用 混合励磁
第二讲永磁直流电机
5.永磁直流电机电枢反应
与他励直流电机一样
电刷在几何中性线上为交轴电枢反应 电刷不在几何中性线上 既有q轴又有d轴电枢反应
电枢反应使得永磁体后 极尖可能发生不可逆退 磁，应确保其中永磁体
退磁线拐点以上
最大电 流：堵 转、反 接制动
1.2铁氧体永磁直流电机磁极结构
第二讲永磁直流电机
1.3稀土永磁直流电机磁极结构
第二讲永磁直流电机
1.4永磁直流电机复合磁极结构
第二讲永磁直流电机
1.5永磁直流电机电枢结构
第二讲永磁直流电机
2.永磁直流电机的基本方程（与他励直流机类似）
电枢电压方程： 感应电势： 电磁转矩： 电磁功率： 功率平衡方程：
转矩平衡方程：
第二讲永磁直流电机
3.永磁直流电机的工作特性
磁直流电机的工作特性
机械特性：
第二讲永磁直流电机
4.永磁直流电机调速
电枢回路串电阻调速：
第二讲永磁直流电机
4.永磁直流电机调速
调压调速：
第二讲永磁直流电机
4.永磁直流电机调速
1.概述
永磁直流电机与传统他励直流电机特性类似 只是永磁体取代其定子上的励磁系统 永磁体励磁不可调节 结构简单、体积小 广泛用于家电、办公设备、电动工具医疗等领域
第二讲永磁直流电机
1.磁极结构
第二讲永磁直流电机
1.1铝镍钴永 磁直流电机 磁极结构
第二讲永磁直流电机
弱磁调速：
永磁电机永磁体不容易调磁，一般不采用 混合励磁
第二讲永磁直流电机
5.永磁直流电机电枢反应
与他励直流电机一样
电刷在几何中性线上为交轴电枢反应 电刷不在几何中性线上 既有q轴又有d轴电枢反应
电枢反应使得永磁体后 极尖可能发生不可逆退 磁，应确保其中永磁体
退磁线拐点以上
最大电 流：堵 转、反 接制动
1.2铁氧体永磁直流电机磁极结构
第二讲永磁直流电机
1.3稀土永磁直流电机磁极结构
第二讲永磁直流电机
1.4永磁直流电机复合磁极结构
第二讲永磁直流电机
1.5永磁直流电机电枢结构
第二讲永磁直流电机
2.永磁直流电机的基本方程（与他励直流机类似）
电枢电压方程： 感应电势： 电磁转矩： 电磁功率： 功率平衡方程：
转矩平衡方程：
第二讲永磁直流电机
3.永磁直流电机的工作特性
磁直流电机的工作特性
机械特性：
第二讲永磁直流电机
4.永磁直流电机调速
电枢回路串电阻调速：
第二讲永磁直流电机
4.永磁直流电机调速
调压调速：
第二讲永磁直流电机
4.永磁直流电机调速
永磁电机 ppt课件
12
i
电流入
A× Z
×
Y
0
ωt
C×
B
电流出
X
ωt=0时电流和磁场情况
A、C两相电流t=0时为正，因此首端流入、末端流出。 B相电流t=0时为负，末端流入、首端流出。 相邻线圈电流流向一致，在气隙中生成合成磁场。
PPT课件
13
i ωt =120°
0
ωt
ωt =120°时电流和磁场情况
A× Z×
Y
×B CX
11
实际三相电动机
的旋转磁场是如 何产生的呢？
三相异步电动机的三相定子绕组以互隔1200的方式嵌放在定子铁 芯中。当三个绕组分别接入三相交流电后，便可以产生旋转磁场。
i
A
Z
Y
0
ωt
B
C
X
规定：电流为正值时，电流从绕组首端流入，从 末端流出；电流为负值时，电流从绕组末端流入， 从首端流出。
PPT课件
1）变压器电动势：线圈与磁场相对静止，只有磁通变化。
2）运动电动势：线圈与磁场相对运动，引起磁通变化。 e=Blv 符合右手定则。
PPT课件
8
PPT课件
9
PPT课件
10
前面，我们回顾了电磁感应方面的一些基础知识，下面我们在此基础上开始了解电机 方面的理论知识，首先，来了解下右手定则。
PPT课件
1、直线电流 产生的磁场
2、环形电流 产生的磁 场
PPT课件
4
三、磁场对电流的作用
1、通电导体在磁场中会受到力的作用，电 磁力的方向符合左手定则。
左手定则 伸开左手，四指并拢，拇指与四指垂直，并 且在同一平面里，让磁感线垂直穿过手心，使 四指指向电流方向，这时大拇指所指的方向就 是通电导线在磁场中所受磁场力的方向。
电机学PPT课件-直流发电机
电机学ppt课件-直 流发电机
contents
目录
• 直流发电机的概述 • 直流发电机的结构 • 直流发电机的工作特性 • 直流发电机的应用和维护
01
CATALOGUE
直流发电机的概述
直流发电机的定义
总结词
直流发电机是一种将机械能转换 为直流电能的装置。
详细描述
直流发电机是一种将机械能转换 为直流电能的旋转电机，其输出 电流方向保持不变。
03
在电信、数据中心、医院等重要设施中，直流发电机作为备用电源， 确保设备在停电时仍能正常运行。
04
在野外或偏远地区，直流发电机可作为便携式电源，为电子设备和照 明提供电力。
直流发电机的维护
01
定期检查发电机的运行 状态，确保无异常声音 和振动。
02
清洁发电机表面，保持 整洁，防止灰尘和杂物 影响散热。
03
检查润滑系统，确保轴 承和齿轮得到充分润滑 。
04
定期更换磨损的零件， 如碳刷、轴承等，以延 长发电机使用寿命。
常见故障及排除方法
01
02
03
04
电压不稳定
检查发电机转速和励磁电流是 否正常，调整或更换励磁绕组
。
发电机过热
检查冷却系统是否正常工作， 清除通风障碍物，增加通风量
。
碳刷磨损严重
更换碳刷，调整碳刷压力至合 适值。
。
当励磁电流If恒定时，输出电压 Ua随转速n的增加而增加。
外特性
外特性是指直流发电机的输出 电压Ua与输出电流Ia的关系。
当发电机转速n和励磁电流If恒 定时，输出电压Ua随输出电流 Ia的增加而减小。
外特性是直流发电机的输出特 性，反映了发电机的带负载能 力。
contents
目录
• 直流发电机的概述 • 直流发电机的结构 • 直流发电机的工作特性 • 直流发电机的应用和维护
01
CATALOGUE
直流发电机的概述
直流发电机的定义
总结词
直流发电机是一种将机械能转换 为直流电能的装置。
详细描述
直流发电机是一种将机械能转换 为直流电能的旋转电机，其输出 电流方向保持不变。
03
在电信、数据中心、医院等重要设施中，直流发电机作为备用电源， 确保设备在停电时仍能正常运行。
04
在野外或偏远地区，直流发电机可作为便携式电源，为电子设备和照 明提供电力。
直流发电机的维护
01
定期检查发电机的运行 状态，确保无异常声音 和振动。
02
清洁发电机表面，保持 整洁，防止灰尘和杂物 影响散热。
03
检查润滑系统，确保轴 承和齿轮得到充分润滑 。
04
定期更换磨损的零件， 如碳刷、轴承等，以延 长发电机使用寿命。
常见故障及排除方法
01
02
03
04
电压不稳定
检查发电机转速和励磁电流是 否正常，调整或更换励磁绕组
。
发电机过热
检查冷却系统是否正常工作， 清除通风障碍物，增加通风量
。
碳刷磨损严重
更换碳刷，调整碳刷压力至合 适值。
。
当励磁电流If恒定时，输出电压 Ua随转速n的增加而增加。
外特性
外特性是指直流发电机的输出 电压Ua与输出电流Ia的关系。
当发电机转速n和励磁电流If恒 定时，输出电压Ua随输出电流 Ia的增加而减小。
外特性是直流发电机的输出特 性，反映了发电机的带负载能 力。
直流电机PPT精品课件
绕电枢一周， 所有元件互相串联构成一闭合回路。
电路图
结合电刷的放置， 得到该瞬时的电路图
每个极下的元件组成一条支路。 即单迭绕 组的并联支路数正好等于电机的极数。
这是单迭绕组的重要特点之一。
单迭绕组的特点
• 元件的两个出线端连接于相邻两个换向片上。 • 并联支路数等于磁极数， 2a=2p; • 整个电枢绕组的闭合回路中， 感应电动势的总和为零，
电枢绕组
换向极
电刷装置 换向器
风扇 转轴
轴承
二、直流电机的工作原理
磁场定义
直流电机的物理模型
1 直流发电机的工作原理
（1）、换流过程
b
Aa
c
d
B
b
a
A
c
Bd
电势正方向：abcd B+,A-
电势正方向：电势正方向： dcba
B+,A-
c
Ad
b
a
B
（2）直流发电机运行时的几点结论
1. 电枢线圈内电势、电流方向是交流电； 2. 电刷间为直流电势。线圈中感应电势与电流方向一
2-2 柴油发电机型号和规格的选择
三、容量计算的原则：
1.柴油发电机的额定容量所供负荷的计算容量
2.柴油发电机的允许起动容量电动机有效起动容
量
柴油发电机额定容量(Sfe) ------主力发电功率(铭牌数据)
所供负荷的计算容量(SJ) ------发电机可能提供负荷的计算容量
柴油发电机允许起动容量(Sfq) ------发电机出口压降达20%时的允许起动容量(铭
转矩方向电：势方向：dcba 电势方向：
c
d
b
a
（2）直流电动机运行时的几点结论
电路图
结合电刷的放置， 得到该瞬时的电路图
每个极下的元件组成一条支路。 即单迭绕 组的并联支路数正好等于电机的极数。
这是单迭绕组的重要特点之一。
单迭绕组的特点
• 元件的两个出线端连接于相邻两个换向片上。 • 并联支路数等于磁极数， 2a=2p; • 整个电枢绕组的闭合回路中， 感应电动势的总和为零，
电枢绕组
换向极
电刷装置 换向器
风扇 转轴
轴承
二、直流电机的工作原理
磁场定义
直流电机的物理模型
1 直流发电机的工作原理
（1）、换流过程
b
Aa
c
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B
b
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A
c
Bd
电势正方向：abcd B+,A-
电势正方向：电势正方向： dcba
B+,A-
c
Ad
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a
B
（2）直流发电机运行时的几点结论
1. 电枢线圈内电势、电流方向是交流电； 2. 电刷间为直流电势。线圈中感应电势与电流方向一
2-2 柴油发电机型号和规格的选择
三、容量计算的原则：
1.柴油发电机的额定容量所供负荷的计算容量
2.柴油发电机的允许起动容量电动机有效起动容
量
柴油发电机额定容量(Sfe) ------主力发电功率(铭牌数据)
所供负荷的计算容量(SJ) ------发电机可能提供负荷的计算容量
柴油发电机允许起动容量(Sfq) ------发电机出口压降达20%时的允许起动容量(铭
转矩方向电：势方向：dcba 电势方向：
c
d
b
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（2）直流电动机运行时的几点结论
无刷直流电机与永磁同步电机的运行控制比较精品PPT课件
t
0 60 120 180 240 300 360 420 0 60 120 180 240 300 360 420
A'
A'
C
BC
BC
r
B' A
s a) A'
C r
r
C'
B'
C'
B'
A s
b)
A'
BC r
BC
B'
C'
B'
C'
B'
A d) 60o
A
120o
e)
A'
B r
C' A 60o c) A'
B
r
C'
A
120o
f)
a) 0度（换相前） b) 0度（换相后） c) 60度（换相前） d) 60度（换相后） e) 120度（换相前） f) 120度（换相后）
（2）on-pwm型调制方式 （3）H_on-L_pwm型调制方式
T1
t T1
t
T4
t T4
t
T3
t T3
t
T6
t T6
t
T5
t T5
t
T2
t T2
t
0 60 120 180 240 300 360 420 0 60 120 180 240 300 360 420
T1
t T1
t
T4
t T4
t
T3
t T3
t
T3
t T3
t
T6
t T6
t
T5
t T5
直流电机篇PPT课件
电机振动或噪声过大
常见问题 诊断方法 修复措施
电机振动或噪声过大可能是由于机械松动、转子不平衡 、轴承损坏等原因所致。
诊断电机振动或噪声过大的方法包括观察法、听觉法、 触摸法等，通过这些方法可以初步判断故障原因。
针对不同的故障原因，采取相应的修复措施，如紧固松 动部位、重新平衡转子或更换轴承等，以消除振动或噪 声。
05
直流电机常见故障与维护
电刷与换向器磨损
正常磨损 磨损原因 维护建议
电刷和换向器在电机运行过程中会发生正常磨损，这是 由于电流通过电刷与换向器接触产生摩擦所致。
电刷与换向器的磨损主要与电流大小、电刷压力、换向 器表面粗糙度以及电机运行环境有关。
为减缓电刷与换向器的磨损，应定期检查电刷和换向器 的磨损情况，保持适当的电刷压力和换向器表面粗糙度 ，并确保电机运行环境良好。
铁芯通常由硅钢片叠 压而成，以减小磁阻 和减少能量损失。
转子
转子是直流电机的旋转部分， 通常由铁芯和绕组组成。
铁芯同样由硅钢片叠压而成， 以减小磁阻和减少能量损失。
绕组则通常由绝缘导线绕制而 成，以产生磁场。
换向器
换向器是直流电机的重要部件之一，主要作用是将电刷上的直流电流转换为绕组上 的交流电流，以实现电流方向的改变。
电机过热或冒烟
01
严重故障
02
电机过热可能是由于负载过大、通风不良、轴承损坏等原 因所致，冒烟则可能是由于电机内部短路或严重过载引起 。
03
预防措施
04
为预防电机过热或冒烟，应定期检查电机运行状况，确保 通风良好，避免超载运行，并定期更换轴承等易损件。
05
处理方法
06
一旦发现电机过热或冒烟，应立即停机检查，找出故障原 因并排除，同时对电机进行全面检修和保养。
2024年直流电动机ppt
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的关系为转速特性。
根据转速公式，可得
n0： 理想空载转速
转速下降不多， 考虑电枢发应， 有可能升高。
Ia
Mem
并励（他励）电动机转矩特性
根据转矩公式：
或者
考虑去磁， 曲线有所下降。
并励（他励）电动机效率特性
当U＝UN， If＝IfN时，
的关系叫效率特性。
其中，
为不变损耗
为可变损耗
并励（他励）电动机效率特性
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VIP有效期内可以无限制将选中的文档内容一键发送到手机，轻松实现多端同步。
其他特权
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开通VIP后可以享受不定期的VIP优惠活动，活动多多，优惠多多。
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的关系为转速特性。
根据转速公式，可得
n0： 理想空载转速
转速下降不多， 考虑电枢发应， 有可能升高。
Ia
Mem
并励（他励）电动机转矩特性
根据转矩公式：
或者
考虑去磁， 曲线有所下降。
并励（他励）电动机效率特性
当U＝UN， If＝IfN时，
的关系叫效率特性。
其中，
为不变损耗
为可变损耗
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Permanent Magnet DC Motor 永磁直流电机
机自09-5班 第一组
永磁直流电机
概述 永磁直流电机的机械特性和调速特性 Simulink实例分析 永磁直流电机的应用与发展
一.概述
– 永磁直流电机是用永磁体建立磁场，实现直流电能 转换为机械旋转的一种直流电机
– 永磁直流电机与传统他励直流电机特性类似 – 永磁体取代其定子上的励磁系统 – 结构简单、体积小 – 广泛用于家电、办公设备、电动工具医疗等领域
1. 改变电机供给电压
将电压降低为1.25V
1. 改变电机供给电压
电机电流曲线
电机转速曲线
1. 改变电机供给电压
降低负载，将 Final aule值改 为-2e-3
1. 改变电机供给电压
电机电流曲线
电机转速曲线
2. 改变电机外负载
某些电机的负载转矩取决于电机的转速。 如电风扇的负载转矩为alpha*speed^2 。
alpha = -1e-10 Nm/(rad/s)^2 则只要将上述模型建立负载转矩与电机转速的
关系，可以得到电风扇的仿真模型。
电风扇的Simulink仿真模型
PS Gain的值取为-1e-10
3. 改变电机外负载
电机电流曲线
电机转速曲线
六. 永磁直流电机的应用和发展
永磁直流电机没有励磁绕组，体积小，重量轻， 直流电机启动调速方便等特点，永磁直流电机 广泛应用于现代技术，航空航天技术等。
在0.1s时 施加堵转矩
该模型是验证Faulhaber 0615系列微型直 流电机的特性参数：空载转速= 19100 rpm 空载电流= 0.03 A，堵转矩= 0.24 mNm。
DC Motor
电路参数为： 转子电阻 R= 3.9 Ohms， 转子电感 L= 12mH 电势常数 K= 0.072mV/rpm， 转子惯量 J= 0.01gcm^2 摩擦力矩 Mr= 0.02mNm。
保持励磁，保持电阻 不变
调节过程： 改变电压 Ua U U n ， n0
调速特性： 转速下降，机械特性曲线平行下移。
三.永磁直流电机调速
– 弱磁调速：
永磁电机永磁体不容易调磁，一般不采用 混合励磁
四. 永磁直流电机的主要特点
永磁电机不需要直流励磁电源。可以减少电源的耗电 量，具有重要的经济价值
1.基本结构
直流电机
定子 转子 端盖
机壳
磁钢 机械支撑部分
转子冲片/绝缘 漆包线 换向器 机械支撑部分 碳刷
轴承 磁钢支架
转轴 轴套
EMC组件 机械支撑部分
端盖 碳刷支架 轴承
1.基本结构-爆炸图
2.工作原理
F=BlI B—磁通密度; L—通电导体长度； I —导体中电流； F方向—左手定则.
永磁电机没有励磁绕组，节省电机的用铜量，减少电 气铜耗。特别是在微型和小容量范围内，电机的重量， 体积，效率和成本都得到改善
永磁电机中永磁材料的磁场是恒定的，因此永磁电机 电压调整率差，调速也一般通过改变电枢电压/电流来 实现
受材料限制，永磁电机以微型和小容量为主
五.永磁直流电机的simulink仿真
？如何验证堵转矩的大小
对于微型直流电机我们可以忽略空载转矩和克 服惯性的加速转矩。则电磁转矩可以近似等于 负载转矩。因为当电机转速为零时的电磁转矩 为堵转矩，所以当微型直流电机转速为零时的 负载转矩可近似看成堵转矩。
五.永磁直流电机仿真结果
电机电流曲线
电机转速曲线
五.修改模型
1.改变供给电压。 2.改变电机的负载。
由转速公式：
可知，有三种调速方式： 电枢回路串电阻调速 调压调速 弱磁调速
三.永磁直流电机调速特性
1.电枢回路串电阻调速
工作条件： 保持励磁，电压不变 ；
调节过程： 增加电阻 Ra R R n ，n0不变；
调速特性： 转速下降，机械特性曲线变软。
三.永磁直流电机调速
2.调压调速
工作条件：
永磁直流电机会向无刷化方向发展，应用于更 多的科技领域。
谢谢大家
二.永磁直流电机的机械特性
机械特性是指控制电压恒定时，电机的转速随转矩变化的关系
转速公式：
n0
Ua Ke
机械特性曲线与 纵轴的交点为电磁转 矩等于零时电动机的 理想空载转速 n0
Tk
Kt Ra
Ua
ห้องสมุดไป่ตู้机械特性曲线与
横轴的交点为电机堵 转时(n=0)的转矩，即 电动机的堵转矩Tk
三.永磁直流电机调速特性
机自09-5班 第一组
永磁直流电机
概述 永磁直流电机的机械特性和调速特性 Simulink实例分析 永磁直流电机的应用与发展
一.概述
– 永磁直流电机是用永磁体建立磁场，实现直流电能 转换为机械旋转的一种直流电机
– 永磁直流电机与传统他励直流电机特性类似 – 永磁体取代其定子上的励磁系统 – 结构简单、体积小 – 广泛用于家电、办公设备、电动工具医疗等领域
1. 改变电机供给电压
将电压降低为1.25V
1. 改变电机供给电压
电机电流曲线
电机转速曲线
1. 改变电机供给电压
降低负载，将 Final aule值改 为-2e-3
1. 改变电机供给电压
电机电流曲线
电机转速曲线
2. 改变电机外负载
某些电机的负载转矩取决于电机的转速。 如电风扇的负载转矩为alpha*speed^2 。
alpha = -1e-10 Nm/(rad/s)^2 则只要将上述模型建立负载转矩与电机转速的
关系，可以得到电风扇的仿真模型。
电风扇的Simulink仿真模型
PS Gain的值取为-1e-10
3. 改变电机外负载
电机电流曲线
电机转速曲线
六. 永磁直流电机的应用和发展
永磁直流电机没有励磁绕组，体积小，重量轻， 直流电机启动调速方便等特点，永磁直流电机 广泛应用于现代技术，航空航天技术等。
在0.1s时 施加堵转矩
该模型是验证Faulhaber 0615系列微型直 流电机的特性参数：空载转速= 19100 rpm 空载电流= 0.03 A，堵转矩= 0.24 mNm。
DC Motor
电路参数为： 转子电阻 R= 3.9 Ohms， 转子电感 L= 12mH 电势常数 K= 0.072mV/rpm， 转子惯量 J= 0.01gcm^2 摩擦力矩 Mr= 0.02mNm。
保持励磁，保持电阻 不变
调节过程： 改变电压 Ua U U n ， n0
调速特性： 转速下降，机械特性曲线平行下移。
三.永磁直流电机调速
– 弱磁调速：
永磁电机永磁体不容易调磁，一般不采用 混合励磁
四. 永磁直流电机的主要特点
永磁电机不需要直流励磁电源。可以减少电源的耗电 量，具有重要的经济价值
1.基本结构
直流电机
定子 转子 端盖
机壳
磁钢 机械支撑部分
转子冲片/绝缘 漆包线 换向器 机械支撑部分 碳刷
轴承 磁钢支架
转轴 轴套
EMC组件 机械支撑部分
端盖 碳刷支架 轴承
1.基本结构-爆炸图
2.工作原理
F=BlI B—磁通密度; L—通电导体长度； I —导体中电流； F方向—左手定则.
永磁电机没有励磁绕组，节省电机的用铜量，减少电 气铜耗。特别是在微型和小容量范围内，电机的重量， 体积，效率和成本都得到改善
永磁电机中永磁材料的磁场是恒定的，因此永磁电机 电压调整率差，调速也一般通过改变电枢电压/电流来 实现
受材料限制，永磁电机以微型和小容量为主
五.永磁直流电机的simulink仿真
？如何验证堵转矩的大小
对于微型直流电机我们可以忽略空载转矩和克 服惯性的加速转矩。则电磁转矩可以近似等于 负载转矩。因为当电机转速为零时的电磁转矩 为堵转矩，所以当微型直流电机转速为零时的 负载转矩可近似看成堵转矩。
五.永磁直流电机仿真结果
电机电流曲线
电机转速曲线
五.修改模型
1.改变供给电压。 2.改变电机的负载。
由转速公式：
可知，有三种调速方式： 电枢回路串电阻调速 调压调速 弱磁调速
三.永磁直流电机调速特性
1.电枢回路串电阻调速
工作条件： 保持励磁，电压不变 ；
调节过程： 增加电阻 Ra R R n ，n0不变；
调速特性： 转速下降，机械特性曲线变软。
三.永磁直流电机调速
2.调压调速
工作条件：
永磁直流电机会向无刷化方向发展，应用于更 多的科技领域。
谢谢大家
二.永磁直流电机的机械特性
机械特性是指控制电压恒定时，电机的转速随转矩变化的关系
转速公式：
n0
Ua Ke
机械特性曲线与 纵轴的交点为电磁转 矩等于零时电动机的 理想空载转速 n0
Tk
Kt Ra
Ua
ห้องสมุดไป่ตู้机械特性曲线与
横轴的交点为电机堵 转时(n=0)的转矩，即 电动机的堵转矩Tk
三.永磁直流电机调速特性