稀土永磁无铁芯电机常见结构、原理及发展现状 电机, 济南, 硅钢片, 分类号, 文章 稀土永磁无铁芯电机的常见结构、原理及发展现状 张文昌、于功山、王怀杰 （济南吉美乐电源技术有限公司，山东济南） 摘要：本文阐述了稀土永磁无铁芯电机的结构特点；介绍了稀土永磁无铁心电机的常见结构、原理、控制技术以及推广应用。 关键词：稀土永磁、无铁心电机、结构、原理、控制技术、推广 中图分类号：文献标识码：文章编号： 1引言 稀土永磁无铁心电机是代表电机行业未来发展方向的一种新型特种电机，采用无铁心、无刷、无磁阻尼、稀土永磁发电技术，改变了传统电机使用硅钢片与绕线定子结构，结合自主研发的电子智能变频技术，使电机系统效率提高到96%以上。 2稀土永磁无铁心电机的常见结构及原理 稀土永磁无铁心电机的常见结构有,轴向磁场稀土永磁无铁心盘式电机；HALBAVH阵列的稀土永磁无铁心同步盘式电机；径向磁场稀土永 磁无铁心同步电机；下面将分别逐一介绍。 2.1轴向磁场稀土永磁无铁心盘式电机基本结构及原理 轴向磁场稀土永磁无铁心盘式电机为克服单边磁拉力，减少漏磁，设计为双转子结构的轴向磁场无铁心永磁盘式电机，其结构示意图如图1所示。双转子和单定子构成双气隙；电枢无槽无铁心，由绕组注塑而成；转子有高性能永磁材料与钢板粘接。主磁路从一个极出发，轴向穿过气隙和与之相对的另一极，沿周向经过转子轭部，再穿过相邻的磁极和轴向气隙，最后沿转子轭部闭合，如图2所示。控制器根据位置传感器检测的转子位置信号，触发相应的电子开关元件，给电枢供电。径向通电导体在轴向磁场的作用下产生切向电磁力，驱动转子旋转。分析表明，采用双边磁体结构，气隙磁密比单边磁体结构高出10%左右，并且可改善极面下磁密分布的均匀性。也就是说双转子结构可以更充分地利用永磁材料，这有利于提高电机性能、降低成本和缩小体积。此外，转子旋转时磁极具有风扇的作用，有利于 电机散热。 图1电机结构示意图图2主磁路示意图 2.2稀土永磁无铁心同步盘式电机HALBAVH阵列的工作原理和特点 HALBAVH阵列的稀土永磁无铁心同步盘式电机结构与轴向磁场稀土永磁无铁心盘式电机结构一致，只是永磁体的排列采用Halbach阵列的 形式。 由电机设计原理可知，提高磁负荷既增加电机气隙的磁通密度，可以减小电机体积、提高功率密度。对于永磁电机来说，提高气隙磁密的方法有两种，一是尽可能选用剩磁高的永磁材料，二是改变磁钢排列方式。在价格和性能等因素制约下，后一种方式在磁钢设计中常 被应用。 对于永磁同步电机来说，采用常规磁体结构时不能得到理想的气隙磁密分布，只有通过电动机绕组的短距和分布来获得需要的正弦波分 布的电势，这无疑又降低了电机的功率密度和转矩密度。 Halbach阵列是一种新型的永磁体排列方式，特别适用于永磁体表面安装的转子结构。永磁体采用Halbach阵列排列方式后，最显著的特点是气隙磁通增强，同时转子轭部磁通减小，并得到正弦波形分布的气隙磁场。这些对减小电机体积和提高电机功率密度十分有利。Halbach阵列打破了传统的径向、切向磁钢排列方式。它的概念是使磁化矢量的方向作为沿着阵列距离的函数连续旋转。即：每两个相邻
稀土永磁电机在航空上的应用 一、稀土永磁电机在航空上的应用特点 随着稀土永磁材料、电力电子、微电子、微机、新型控制理论及电机理论的进步，稀土永磁电机的技术发展十分迅速，在航空领域显示出广泛的应用前景和强大的生命力。 稀土永磁电机在航空上的应用具有以下特点： 1、由于稀土永磁材料的高磁能积，使得电机可明显降低重量、减小体积。航空用电机对其体积、重量有极为严格的要求。现代航空飞行器中，每1 kg 设备重量大约需要15～30 kg 的附加重量来支持。 2、稀土永磁材料的矫顽力Hc 高，剩磁Br 大，因而可产生很大的气隙磁通，大大缩小永磁转子的外径，从而减小转子的转动惯量，降低时间常数，改善电机的动态特性。 3、气隙宽度可以选取较大值，这样可以减小由于齿槽效应引起的力矩波动，也可抑制电枢反应对力矩波动的影响。电枢反应对稀土永磁体的去磁作用较小，更适合突然反转、堵转驱动等特殊性能要求。 4、使用无刷直流电动机还具有以下显著特点： 使用寿命长。目前飞机上大量使用有刷直流电动机，寿命只几百小时。随着航空技术的不断发展，各航空电机生产厂都面临延长产品寿命的技术压力。当寿命要求提高到1000 至2000 小时时，有刷直流电动机的自身特点已无法满足要求。无刷直流电动机无电刷和换向器，可以大幅度提高寿命指标。 适宜于高速运行。转速越高，电机体积重量可以做得越小。但有刷直流电机由于机械换向的限制，转速很难在现有基础上进一步提高。无刷直流电机在轴承允许的条件下，转速可成倍增加。 可靠性高。高空换向火化加大，影响可靠性，不利于电磁兼容；高空电刷磨损加剧，碳粉影响绝缘性能，减少电机寿命。无刷直流电机则不存在这些问题。 散热容易。无刷直流电机的主要发热源在定子上，自然散热条件好。同时可以方便地在定子壳体中进行油冷或水冷，特别是循油或喷油冷却可以极大地提高电机的功率密度。这对于有刷直流电动机是十分危险的。 余度控制方便。无刷直流电机的可靠性薄弱环节在控制器和电机绕组上，多余度控制方法灵活。有刷直流电动机的薄弱环节在换向，较难实现单轴输出的余度控制。 稀土永磁材料的内禀矫顽力高，磁场定向性好，因而容易实现在气隙中建立近似于矩形波的磁场，实现方波驱动，提高电机的出力。 由于稀土永磁电机具有上述一系列优点，因而非常适合于对性能、体积、重量要求特殊的航空领域；特别是稀土永磁无刷直流电机，被认为是航空领域最有发展前景的电机。 二、稀土永磁电机在航空上的应用现状 在发达国家，稀土永磁电机在航空上的应用已较为广泛，国内相对滞后，到目前为止只有少量新型号飞机得到应用。 稀土永磁电机在飞机上的主要应用对象为各种各样的电力作动系统。电力作动系统是以电动机为执行元件的驱动系统，广泛应用于飞机的飞控系统、环境控制系统、刹车系统、燃油和起动系统等。 飞机上采用的作动系统有液压、电力、气压和机械4种。其中液压作动系统使用最为广泛；但目前正在大力发展和最有前途的作动系统是电力作动系统。随着稀土永磁材料、大功率半导器件和微处理器的发展，电力作动系统已发展到与液压作动系统相竞争的地步。 (1)飞控系统 飞控系统用的电力作动系统又叫功率电传作动器，主要用于翼面和方向舵的操作。主要分为电动液压作动器和机电作动器。 70 年代中期，美国直升机的液压系统在重要的国际事件中频频出现故障，促使他们对稀土永磁电动舵机进行研究开发。美国通用电气公司、维克斯公司和HR得克斯特朗公司为下一代飞行控制舵面研制的电动液压作动器采用了钕铁硼永磁无刷直流电机技术。研制的机电作动器采用了高压直流稀土永磁无刷直流电机技术和脉宽调制式功率变换器技术。 电机控制器接收飞机上飞控计算机发出的控制指令，经过三通道舵回路系统伺服放大器的信号处理、综合与放大，进而驱动系统相应舵机的输出转角来操纵飞机的舵及副翼的舵面偏转，从而改变飞机的姿态和航向，实现飞控系统对飞机飞行的自动控制。 (2)电动环境控制系统 电动环境控制系统采用机电作动技术，其特点是采用大功率、高转速的变速驱动电动机。美国从1982 年开始发展电动蒸汽循环式环境控制系统，并在 P-3 反潜飞机上进行试验。该系统采用30000~70000 r／min 的变速高压直流稀土永磁无刷直流电机来驱动压气机。该钐钴永磁电动机在45000 r／min 时输出34.3 kW 的功率。 国内也已研制出电动环境控制系统电动活门稀土永磁无刷直流电动机，直接采用电机所具有的霍尔转子位置传感器输出信号间接测量电机转速，实现电机在大范围变负载状态下的高精度稳速，而不需要单纯的速度传感器，解决了原直流有刷电励磁串激电机驱动电动活门时的时间控制精度问题。 (3)空中制氧系统
异步电动机常见故障解决方法 电机在日常生活中起着重要的作用，像交流、直流电机等。电机在长期的运行下，会发生各 样的故障、主要的故障可分为电气和机械故障两大类。电机在机械方面的故障主要有、机座、轴承、风扇罩，前后端盖、和电机的转轴等故障、电机在电气一般都有定转子绕组、定转子 铁心等故障。电机一但出现故障就会影响生产，降低经济效益等。所以我们一定要掌握一定 的相关专业知识并进行相应的处理，保证并防止事故扩大，保证电机高效稳定正常运行。 现场的电机在日常连续运行中经常一般都会出现以下问题。1电机通电后电机不能起动，没声音无异味冒烟2通电后电机不转，3电机运转时声音不正常有异音振动较大轴承过热、4.电机过热冒烟、匝间短路5.电机三相电源不平衡6.电机的绝缘阻值低、7.电机起动困难.8 电机起动困难带负载时低于额定转速振动较大9电机跳闸等，发现查出原因应及时解决问题。 像当电动机出现通电后不能启动但又无冒烟时，这时就应该检查电机电源是否接通，检 查接线盒处是否有断线等、或是现场电机保护定值小等原因，如果现场保护定值过小，就会 造成电机在现场起动不了，如果电机定值过小应调整保护定值与电机相符合。熔丝熔断电机 出现这种情况是一般应该是电机过电流、熔丝过小、缺相、负荷过重或其它原因，发现缺相 时应及时找出电源回路断线处恢复接线，检查是否因为电机的熔丝规格过小而造成电机起动 不了、如果是因为熔丝过小应更换的熔丝规格应与电机相符，此外造成电机起动不了的原因 一般还有起动方面、机械故障方面、电机本身的电气故障等原因。 电机运转时振动大声音不对有异音主要可以从两个方面分析，一般电磁和机械两大类，机械一般的主要故障为定子与转子相互摩擦，使电机产生剧烈振动和电磁声音，严重可以造 成扫膛，扫膛的原因主要是电机的轴承过度磨损或轴承的保持架散架破裂、轴弯曲、装配时 异物落在定子内等一系列的原因所造成的扫膛。发现有扫膛迹象时，应及时检修，轴弯曲可 以利用液压机床进行矫正，或必要时可以车小转子，电机检修完毕后，应认真检查电机内无 异物时方可回装电机，预防电机扫膛主要可以加强日常的巡检力度，在巡检时多注意电机的 温度及电机轴承的声音和振动、发现电机轴承声音不对或振动超标时，及时检修以防造成电 机的扫膛、或电机的风叶松动与端盖碰撞所造成的、可以更换或是安装风扇或是风扇罩。其 次电机声音不对在机械方面还有因为轴承缺油、油中有杂质、轴承磨损严重滚珠损坏所造成的、因电机缺油造成的声音不对，可以适当的给电机轴承补油，但要随时注意轴承的温度，当电机出现因加油过多而发热时应及时处理，处理的主要方法有高压电机一般有排油孔，可 以从排油孔进行掏油，或是用轴流风机对准发热轴承部位进行通风冷却，另外电机或是电机 轴承加入不干净的油脂造成的，这时就应更换轴承的油脂，更换或清洗轴承并换新油。清洗 轴承要先将轴承中旧油除去，然后用毛刷加清洗剂来清洗。一定要清洗干净，正在刷扫时轴 承不要转动，避免有毛刷上的毛夹入轴承滚道，一般润滑脂占轴承内腔容积的1/2～1/3为宜。轴承磨损间隙过大也会造成电机不正常的振动，对于电机轴承滚珠磨损严重应及时更换 同型号的轴承，一般造成电机运转时的声音不对和振动的的原因还有电机的地角螺丝松或是 电机的地基不牢所造成的，从而造成不正常的振动，发现电机不正常的振动时应及时解决，紧固电机地角，防止事态扩大造成设备损坏，在电磁方面造成的不正常的声音和振动主要原 因有以下几个方面；电机定子与转子铁心松动或是电机的定子的笼条断裂，造成电机在运转 时发出嗡嗡的声音，同时也会增大电机的振动，或是由于电机的电源电流不平衡、或是缺相 运行、过载等一系列原因，主要平时多巡检时多注意电机的声音，电流的变化。 电机过热、冒烟其一般主要的故障原因有；电源电压过高或过低、定转子铁芯相擦、电 机冷却风扇损坏通风不良，电机散热筋污物多、堵转、频繁起动过载、匝间短路、等一系列 的原因。消除故障方法，当电机过热时电机会过热报警从而使电机跳闸，当返现电机过热报 警时，应道现场查看电机控制开关，是否跳开，检查是否过电流或是其它造成的原因，检查 开关上口是否缺相，电源电压使其恢复正常、检修铁芯使之不能相互摩擦，排除故障、检查
稀土永磁电机技术发展趋势分析 稀土永磁同步电机的开发与应用扩大了永磁同步电动机在各个行业的应用，稀土永磁电机最显著的性能特点是轻型化、高性能化、高效节能。高性能稀土永磁电机是许多新技术、高技术产业的基础。它与电力电子技术和微电子控制技术相结合，可以制造出各种性能优异的机电一体化产品，如数控机床，加工中心，柔性生产线，机器人，电动车，高性能家用电器，计算机等等。随着稀土永磁电机技术的不断发展其行业逐渐呈现以下发展趋势。 向高效节能方向发展 稀土永磁电机又是一种高效节能产品，平均节电率高达10％以上，专用稀土永磁电机可高达15%～20％。 电动机的节能分两个方面。一方面是改革异步电动机的结构，提高效率和其他性能，异步电动机以其结构简单、价格便宜、适应各种工况条件等优点被广泛应用于工业生产各个领域。其次是发展永磁同步电动机，可以取得更高的节电效果。 国外提高电动机效率的主要途径，是通过对异步电动机的优化设计，增加铜、铝、电工钢板等有效材料用量，降低绕组损耗和铁耗；采用较好的磁性材料和工艺，以降低铁耗：合理设计通风结构和选用高性能轴承，降低机械损耗；通过改进设计和工艺，降低杂散损耗，国外己开发出高效异步电机。根据我国国情，高性能的稀土永磁材料已实现产业化，钕铁硼的产量现已居世界第一位，钕铁硼的价格也趋向合
理。所以发展永磁同步电动机是新世纪电机工业技术发展趋势之一。向机电一体化方向发展 要提升传统机电产品的水平，必须紧紧抓住机电一体化这个环节。实现机电一体化的基础，是发展各种机电一体化需用的各种高性能稀土永磁电机，如数控机床用伺服电机，计算机用VCM音圈电机。一台60把刀加工中心，要配备30台伺服电机。变频调速稀土永磁同步电机和无刷直流电机是机电一体化的基础。 向高性能方向发展 现代化装备向电机工业提出各种各样的高性能要求，如军事装备要求提供给各种高性能信号电机，移动电站，自动化装备用伺服系统及电机，航空航天用高性能、高可靠性永磁电机，化纤设备用高调速精度变频调速同步电动机，数控机床、加工中心、机器人用高调速比稀土永磁伺服电机，计算机用高精度摆动电机及主轴电机等等。 向专用电机方向发展 电机所驱动的负载千变万化，如全部采用通用型电动机，在某些情况下，技术经济很不合理。因此国外大力发展专用电机，专用电机约占总产量的80％，通用电机占20％。而我国恰恰相反，专用电机只占20％，通用型电机占80％。专用电机是根据不同负载特性专门没计的，如油田用抽油机专用稀土永磁电机，节电率高达20％。这方面的节能潜力很大。电机工作者不仅要研究电机本身，更应当研究所驱动负载的特性，设计出性能先进、运行可靠、价格合理的稀土永磁电机产品。
浅谈电机常见问题 收藏此信息打印该信息添加：用户发布来源：未知 本文内容简介：结合生产运行与检修实践对生产过程中电机常见的一些问题及解决方案检修工艺标准工艺卡作初步探讨。 内容重点词：电机绕组绝缘破坏问题附表电机检修工艺卡 一、引言由于大部分电机使用年限较长，且不少电机长年累月运行在较恶劣的环境中，电机烧毁的事故常有发生，而且呈上升趋势，严重影响着生产的安全、可靠、长周期运行。现针对电机烧毁原因及相应对策做一简要分析和介绍，希望能对从事电气工作和安全管理工作的人员有所帮助。 二、电机绕组局部烧毁的原因及对策 1．由于电机本身密封不良，加之环境跑冒滴漏，使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体，电机绕组绝缘受到浸蚀，最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象，从而导致电机绕组局部烧坏。 相应对策：①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象；②检修时注意搞好电机的每个部位的密封，例如在各法兰涂少量704密封胶，在螺栓上涂抹油脂，必要时在接线盒等处加装防滴溅盒，如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩；③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期，严重时要及时进行中修。 2．由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升，烧毁槽绝缘、匝间绝缘，从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成：①轴承装配不当，如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损，导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑
ZYT直流永磁电机 概述 ZYT直流永磁电机采用铁氧体永磁磁铁作为激磁,系封闭自冷式。作为小功率直流马达可以用在各种驱动装置中做驱动元件。 产品说明 (1)产品特点:直流电动机的调速范围宽广,调速特性平滑;直流电动机过载能力较强,热动与制动转矩较大;由于存在换向器,其制造复杂,价格较高。 (2)使用条件:海拔≤4000m;环境温度:-25℃—+40℃;相对湿度≤90%(+25℃时);允许温升,不超过75K。 型号说明 90ZYT08/H1 1、90位置表示机座号。用55、70、90、110与130表示。其相应机座号外径为55mm、70mm、90mm、110mm与130mm。 2、ZYT表示直流永磁马达。 3、08位置表示铁芯长度。其中01-49为短铁芯,51-99为长铁芯与101-149为超长铁芯。 4、H1位置为派生结构。其代号用H1、H2、H3……。 安装形式 1、A1表示单轴伸底脚安装,AA1表示双轴伸底脚安装。 2、A3表示单轴伸法兰安装,AA3表示双轴伸法兰安装。 3、A5表示单轴伸机壳外圆安装,AA5表示双轴伸机壳外圆安装。 使用条件 1、海拔不超过4000米。 2、环境温度:-25度到40度。 3、相对温度:小于等于95度。 4、在海拔不超过1000米时,不超过75K、 技术参数 以下数值为参考使用,在实际生产时可以根据客户要求调整。 1、型号55ZYZT01-55ZYZ10:转矩55、7-63、7(毫牛米),速度3000-6000(r/min), 功率20-35(W), 电压24-110(V),电流1、5-3、2(A)与允许逆转速度差150-300(r/min)、
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。八十年代钕铁硼稀土永磁问世，1983年被列为世界十大重要科技成果，举世瞩目。由于钕资源丰富，以廉价的铁取代昂贵的钴，价格相对低廉，钕铁硼稀土永磁磁性能好，极大地推动了永磁电机的开发。稀土永磁磁性能优异，兼有铝镍钴和铁氧体永磁的优点，具有很高的剩磁和矫顽力，以及很大的磁能积。稀土永磁的最大磁能积比铝镍钴的大5～8倍；比铁氧体的大1O～15倍；在同样的有效体积条件下，比电励磁的大5～8倍，仅次于超导励磁。且退磁曲线几乎是一条直线，回复曲线与退磁曲线基本重合，抗退磁能力强，热稳定性好(钐钴永磁)，用于电机，可使电机体积缩小，重量减轻，输出功率大，效率显着提高，
2018年中国永磁电机行业发展现状分析2018年中国永磁电机行业发展现状分析。导读：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。 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。 全球市场：发达国家掌握永磁电机高端技术，日本引领高档精密永磁电机技术发展 日本、德国、美国、英国、瑞士、瑞典等国家知名品牌公司凭借其数十年的永磁电机生产制造经验和关键工艺技术，仍然影响着世界永磁电机的发展，掌控者大部分高档、精密、新型永磁电机的技术和产品。尤其日本凭借精密加工技术在中小电机具有较大优势，代表世界先进水平，引领着高档精密永磁电机的技术发展。
日本的永磁电机制造厂商由于掌握高端的技术而在国际永磁电机市场上占据重要地位，它们处于市场的最高端位置，拥有行业最顶尖的技术和产品。日本在电子控制以及生产工艺上的领先地位，无论在生产上还是技术上都是微电机设备的领先国家之一。 日本在永磁电机高效率化、静音化、工业伺服用永磁电机高性能化诸方面进行了大量研发工作，因此在技术上具有很大的优势，生产出来的微电机设备具有高控制精度、低功耗、长寿命和低成本小尺寸等竞争优势，并且在技术的行列也走在世界的前沿，占据了世界高档永磁电机的大部分市场。 除了日本外，美国永磁电机也处于全球领先水平。美国的永磁电机行业发展主要着重于军用微电机方面，美国军用微电机的科研和产品水平处于世界领先地位，西方国家军事装备和电子装置中应用的各类微电机绝大部分由美国几个主要厂商供应，微电机美军标准已成为国际标准。美国永磁电机市场上的主要品牌有parker电机、美国bodine电机、美国太平洋电机、美国LEESON电机等。 全球经济随着信息技术的快速发展，各国先后已进入工业自动化、办公自动化、家庭现代化、农业现代化及军事武器装备现代化的技术阶段和普及阶段。永磁电机作为这些技术和系统中重要的基础元件，伴随着永磁电机的应用领域越来越广，其需求量不断增加。 随着新能源汽车、智能家居等领域的快速发展，加大对永磁电机的需求，全球永磁电机的销量不断增长。随着现代化水平的发展，全球永磁电机行业发展前景较为乐观。 应用市场：永磁电机下游市场需求不断增长，永磁电机应用前景大 2018年1月18日，在西北油田TK887和TK883井，供电管理中心和采油三厂技术人员对替代异步电机的永磁同步电机进行了测试。测试表明，较异步电机相比，永磁电机的功率因数提高了2倍以上，运行电流下降近50%。经计算仅TK887一口井，一年可节约电量1万度
电动机常见故障的原因和判断方法 摘要电动机在运行过程中，经常会出现故障。当电动机发生故障时，电路将无法正常工作。那么，当电动机的运行发生故障时，我们应该根据故障发生的现象，找出电动机的故障原因，并判断出故障所在。 前言电动机是一种应用非常广泛的电气动力设备。特别是三相异步交流电动机，具有结构简单，运行可靠，维护方便，效率高，重量轻，价格低等特点。在工业方面，三相异步电动机主要被应用于拖动各种机床、起重机、水泵和中小型鼓风机等设备。在农业方面，它被应用于拖动排灌机械、脱粒机、粉碎机以及其他农副产品加工机械等。单相异步电动机则在家用电器产品中得到广泛应用。如电钻、小型鼓风机、医疗器械、风扇、冷冻机、空调机、抽油烟机及家用水泵等，它是家用现代化电器设备必不可少的动力源。在工业上，单相异步电动机也常用于通风与锅炉设备以及其他伺服机构上。 同其他任何动力设备一样，电动机在运行过程中，也常常会出现故障。 三相异步电动机的故障一般可分为电气故障和机械故障。电气故障主要是指带电体及其附属机构，包括定子绕组、转子绕组、电刷等故障；机械故障主要指非带电体的故障，包括轴承、风扇、端盖、转轴、机壳等故障。 一、电动机运行故障的原因 造成电动机运行不正常的原因，有电源方面和负载方面的原因，也有可能是使用环境不良、安装不当、维护不周造成的，另外电动机本身发生故障时，也会使电动机发生运行故障。 （一）电源方面的原因 1．电源电压过高或过低 （1）电压过低：电动机的电磁转矩将显著减小。起动困难甚至不能起动，即使能起动，但转速上升很慢，起动时间过长，达不到额定转速，导致电动机电流过大、温升高，甚至冒烟烧毁。如果在运行过程中电源电压降低，负载不变时，电动机将过载运行，转速降低、电流增大、绕组过热。 （2）电压过高：会提高电动机磁路的饱和程度，导致铁损增大；同时电流增大导致铜损增大。由于损耗的增加，使电动机过热不能正常工作。即使在空载或轻载情况下电动机也要发热。电源电压过低、过高，电动机必须停止工作。
稀土永磁电机发展综述 发布日期：2012-10-12 浏览次数：691 核心提示：1引言电机是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置。为在电机内建立进行机电能量转换所必需的气隙磁场，可以有两种方法 1 引言 电机是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置。为在电机内建立进行机电能量转换所必需的气隙磁场，可以有两种方法。一种是在电机绕组内通电流产生，既需要有专门的绕组和相应的装置，又需要不断供给能量以维持电流流动，例如普通的直流电机和同步电机；另一种是由永磁体来产生磁场，既可简化电机结构，又可节约能量，这就是永磁电机。 2 永磁电机的发展概况 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。 稀土永磁材料的发展大致分为三个阶段。1967年美国K.J.Strnat教授发现的钐钴永磁为第一代稀土永磁，其化学式可表示成RCo5，简称1:5型稀土永磁，产品的最大磁能积超过199 kJ/m3(25MG·Oe)。1973年又出现了磁性能更好的第二代稀土永磁，其化学式为R2Co17，，简称2:17型稀土永磁，产品的最大磁能积达到258.6 kJ/m3(32. 5MG·Oe)。1983年日本住友特种金属公司和美国通用汽车公司各自研制成功钕铁硼（NdFeB）永磁，称为第三代稀土永磁。由于钕铁硼永磁的磁性能高于其他永磁材料，价格又低于稀土钴永磁材料，在稀土矿中钕的含量是钐的十几倍，而且不含战略物质——钴，因而引起了国内外磁学界和电机界的极大关注，纷纷投入大量人力物力进行研究开发。目前正在研究新的更高性能的永磁材料，如钐铁氮永磁、纳米复合稀土永磁等，希望能有新的更大的突破。 与此相对应，稀土永磁电机的研究和开发大致可以分成三个阶段。
生产过程中电机常见的一些问题及解决方案检修工艺标 准工艺卡作初步探讨. 一、引言 现针对电机烧毁原因及相应对策做一简要分析和介绍,希望能对从事电气工作和安全管理工作的人员有所帮助. 二、电机绕组局部烧毁的原因及对策 1.由于电机本身密封不良,加之环境跑冒滴漏,使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体,电机绕组绝缘受到浸蚀,最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象,从而导致电机绕组局部烧坏. 相应对策:①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象;②检修时注意搞好电机的每个部位的密封,例如在各法兰涂少量704密封胶,在螺栓上涂抹油脂,必要时在接线盒等处加装防滴溅盒,如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩;③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期,严重时要及时进行中修. 2.由于轴承损坏,轴弯曲等原因致使定、转子磨擦(俗称扫膛)引起铁心温度急剧上升,烧毁槽绝缘、匝间绝缘,从面造成绕组匝间短路或对地"放炮".严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等.轴承损坏一般由下列原因造成:①轴承装配不当,如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损,导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小,出现跑内圈现象,装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象.无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁,特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲.但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升,只要轴承完好,允许间断性跑外圈现象存在.②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净.例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净,运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承.③轴承重新更换加工,电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加,温度急剧上升直至烧毁.④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够,致使轴承内、外圈不
SILICON VALLEY 2015年第3期总第171期 电机是以磁场为媒介进行机械能和电能转换的电磁装置，在转换过程中离不开电机的励磁结构。通常电机有两种励磁结构：一种是采用专门的绕组励磁装置提供电流励磁；另一种是通过预先磁化的永磁体来提供永久性励磁[1]。 1 稀土永磁电机发展历史 中国钕铁硼磁体产业在1985年前后开始量产，在过去的20多年中，中国的钕铁硼磁体产业有了长足的进步，取得了世界瞩目的成绩，世界钕铁硼磁体的生产中心已经转移到了中国，主要集中在山西太原地区、京津地区、宁波地区等，相应国内生产钕铁硼磁体企业有200余家，其中上千吨的企业有宁波科宁达公司、宁波韵升公司、山西永生、山西永磁、中科三环、东阳磁性企业集团、安泰科技等[6]。 与稀土材料发展相对应，稀土永磁电机的发展大致也可以分成三个阶段。 1）20世纪60-70年代，发展的重点主要集中在国防、航空等高要求标准领域，其价格不是主要考虑因素。 2）进入80年代，尤其是出现了性价比高的钕铁硼永磁后，研发重点逐渐转移到工业和民用上以取代传统的电励磁电机。 3）进入90年代后，随着电力电子器件及驱动控制技术的发展以及钕铁硼永磁材料的性能不断完善，使得永磁电机的应用得到了进一步的发展。 2 稀土永磁电机优势 目前永磁电机广泛应用于各个领域，结构、产品灵活多变。归纳起来，永磁电机与常用的异步电机、同步电机相比具有以下优点： 1）体积小。稀土永磁材料高剩磁密及高矫顽力，使得其磁能积很高，磁能积为铝镍钴的3～5倍，是铁氧体的8～10倍，因此很容易实现电机磁路系统的小型化、轻量化。 2）高效率。通常情况下，永磁电机很容易做到高效率，主要原因包括：气隙磁密更大，体积更小，使得绕组也相应减少，从而一是由于磁路系统的小型化，绕组亦趋小，从而降低了电机的铁芯损耗和铜耗。 3）功率因数高。本身永磁电机省去了励磁绕组，减少了无功分量，另外可以通过合理设计永磁体反电动势，使得电机的功率因数接近于1。这样可以降低驱动器的容量。 4）力能指标好。常规异步电机在额定负载下效率及功率因数较大，力能指标较好，但在轻载条件下提供的励磁磁场变化不大，使得功率因数下降很快，导致效率亦下降，使得力能指标变差，而永磁电机由于绕组无需提供励磁电流，使得其功率因数在低负荷下变化不大，效率也较高。 5）温升低。由于同功率情况下铜耗和铁心损耗都降低，使得永磁电机的温升降低。 6）可大气隙化，便于构成新型磁路。气隙是机电能量转换的媒介，气隙的变化，很大程度上影响电机的性能，尤其是异步电机。但对于永磁电机，由于永磁体的高性能，气隙的变化对电机性能的影响相对较弱，这样在设计永磁电机的结构类型可以多样化，形状尺寸可以灵活多样。 3 主要应用领域 稀土永磁电机在主要应用在以下领域： 1）航空航天领域：国防、航空航天领域中对电机的体积、性能有相当高的要求，而且价格不是其主要考虑因素，因此永磁电机是其最有代表性的一个应用领域。比如通用电气公司制造的150kVA，100kVA的高速大功率稀土永磁电机。 2）装备制造领域：近年来永磁电机在装备制造领域的运行控制中扮演了十分重要的角色，交流永磁同步直线电机、力矩电机省去中间传动机构可以实现直接驱动，可以实现运动模块的超高速和超高精度控制，在高端数控机床中得到广泛的应用。 3）家用电器领域：随着生活品质的提高，人们对家用电器的质量要求越来越高，高效节能、低噪音的变频驱动的永磁电机逐渐被大家所接受，尤其是变频空调。将来将逐渐在洗衣机、电动工具、电风扇等行业发展。 4）电梯领域：传统的电梯所用的曳引机是采用异步电动机+变频系统+齿轮减速机构实现的，增加了系统的复杂性和降低了可靠性，而且传动效率低。采用低速大转矩永磁同步电动机调速系统，其省去重点传动装置，控制性比以前更好更可靠、而且可以实现无机房节省了空间。许多电梯制造商现已采用永磁同步电动机驱动无齿轮曳引机，效率高达90%以上，比交流异步电动机和减速箱结构系统节能30%以上。 5）风机水泵领域：该领域一直是耗电大户，过去都是通过异步电机加上节流阀实现调节风量流量，效率很低，“大马拉小车”的问题较为严重。改用稀土永磁电机+变频调速之后，其效率和功率因数都得到了极大的改善。 6）能源领域：目前，在一些发电场合如海洋波浪发电、风力发电、一些小型水力发电和内燃直线发电逐步发展并推广应用永磁发电机，特别是在偏远地区、山区等不方便接入电网地区需要大量小型发电机。根据世界风能协会（WWEA）统计，在过去十年中世界风电装机容量每三年翻一番，预计到2020年其装机容量大约达到1900000MW[9]。 4 稀土永磁电机发展前景 1）向高性能方向发展。 中国将来发展是由制造向创造、向智造方向发展，而这核心是需要装备制造业的提升，因此对电机产品提出了更高性能 稀土永磁电机发展与应用 陈进华 （中国科学院宁波材料技术与工程研究所，浙江宁波 315201） 摘 要 介绍了稀土永磁电机的发展历史，重点阐述其与常规电机相比的优势及主要应用领域，最后展望其发展应用 前景。 关键词 稀土永磁；电机；发展；永磁电机 中图分类号：TM351 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）03-0073-02 73 硅谷
直流电动机常见故障分析与维修 1.引言 电动机在人们的工农业生产中发挥着巨大的作用，给人们的生活带来了极大的便利。直流电动机虽然结构较复杂，使用与维护较麻烦，价格较贵，但是由于其具有调速性能好，起动转矩大等优点, 本文分析了电动机的结构、工作原理以及在工作中的常见故障，并给出了一些日常维护的方法。 2.直流电动机的原理、结构与拆装 2.1直流电动机的工作原理 当把直流电动机的电刷A、B接到直流电源上时，从图2.1可以看出，电刷A是正电位，B是负电位，在N极范围内的导体ab中的电流是从a流向b，在S极范围内的导体cd中的电流是从c流向d。前面已经说过，载流导体在磁场中要受到电磁力的作用，因此，ab和cd两导体都要受到电磁力Fde的作用。根据磁场方向和导体中的电流方向，利用电动机左手定则判断，ab边受力的方向是向左，而cd边则是向右。由于磁场是均匀的，导体中流过的又是相同的电流，所以，ab边和cd边所受电磁力的大小相等。这样，线圈上就受到了电磁力的作用而按逆时针方向转动了。当线圈转到磁极的中性面上时，线圈中的电流等于零，电磁力等于零，但是由于惯性的作用，线圈继续转动。线圈转过半州之后，虽然ab与cd的位置调换了，ab边转到S极范围内，cd边转到N极范围内，但是，由于换向片和电刷的作用，转到N极下的cd边中电流方向也变了，是从d流向c，在S极下的ab边中的电流则是从b流向a。因此，电磁力Fdc的方向仍然不变，线圈仍然受力按逆时针方向转动。可见，分别处在N、S极范围内的导体中的电流方向总是不变的，因此，线圈两个边的受力方向也不变，这样，线圈就可以按照受力方向不停的旋转了，通过齿轮或皮带等机构的传动，便
永磁同步电动机发展趋势 永磁同步电动机发展趋势。随着20世纪70年代稀土永磁材料的发展，稀土永磁电机应运而生。永磁电机利用稀土永磁体励磁，永磁体充磁后能够产生永久磁场。它的励磁性能优异，因在稳定性、质量、降低损耗等方面都优于电励磁电机而动摇了传统的电机市场。 1.永磁无刷直流电动机（BLDCM） 自20世纪80年代起，控制技术，尤其是控制理论策略发展很快，其中一些先进的控制策略，比如滑模控制、变结构控制等正在被引入永磁无刷电动机的控制器中。这为推动高性能向智能化、柔性化、全数字化的发展开辟了新途径。现在人们生活水平越来越高，保护生存环境的意识不断增强，使用高性能的电机系统成为电机产业发展的必然趋势，并且将来也会在电动车、家用电器等小电机行业中得到更广泛的应用。 2.PMSM的发展趋势 PMSM伺服系统因其自身技术和应用领域，将会朝着2个方向发展：①办公自动化设备、
简易数控机床、计算机外围设备、家用电器及对性能要求不高的工业运动控制等领域的简易、低成本伺服系统；②高精度数控机床、机器人、特种加工设备精细进给驱动，以及航空、航天用的高性能全数字化、智能化、柔性化的伺服系统。后者更能充分体现伺服系统的优点，它将是今后发展的主要方向。 安徽沃弗电力科技有限公司是一家集科研、设计、生产、销售服务为一体的高新技术企业，凭借在永磁传动领域的专业水平和成熟的技术，在工业领域迅速崛起。安徽沃弗电力科技有限公司奉行“进取、求实、严谨、团结”的方针，不断开拓创新，以技术为核心，视质量为生命，奉用户为上帝，竭诚为您提供性价比最高的永磁产品，高质量的工程改造设计及无微不至的售后服务。
特殊结构稀土永磁电机的应用及研究热点目前，高转矩密度直接驱动电机成为永磁电机开发的一个热点，提高电机材料的利用率，减小永磁电机的自定位力矩变得重要起来。能够改善电机性能的双定子电机也日益成为研究的焦点。 一、双定子永磁电机 双定子电机是指具有两个定子的电机。用作电动机时,两个定子上的有功电流所产生的电磁转矩共同作用于转子产生机械功；用作发电机时,转子旋转时两个定子同时输出感应电压。此类电机具有精度高、响应快、加速度大、转矩波动小、过载能力高、机械集成度高、电机结构材料利用率高和驱动控制系统灵活多样等优点,在作业空间有限的条件下,可以大大减小机械系统的体积和重量,提高系统的精度和动态性能，因而在数控机床、电动车、机器人、雷达跟踪等领域具有广泛的应用前景[1]。 双定子永磁电机由于具有内外两个定子，而且内外定子磁场相互藕合，电枢反应引起的磁场变化相对普通电机更加复杂，需要准确地进行磁场计算才能对双定子永磁电机进行精确的分析。双定子永磁电机根据两个定子的相对位置关系可以分为同心式和并列式[2]。 （1）同心结构双定子电机 同心结构双定子电机以杯形转子结构电机应用得最为普遍，同心式双定子永磁电机如图1所示，双定子永磁电机存在内外两个气隙,气隙长度约为单定子电机的两倍,因此永磁体的设计对电机的性能有重要影响,为了获得足够的气隙磁密,选用磁性能较高的钕铁硼永磁材料,并适当增加永磁体磁化长度。另外,双定子电机的永磁体固定在杯型转子上,转动旋转时永磁体承受较大的离心力,所以在其内外侧加装护套。 图1同心结构双定子电机 同心式双定子电机具有内外两个定子来放置导线，所以它能比普通单定子电机提供更大的线负荷，可以在相同的体积下，产生更大的转矩，提高电机的材料和空间的利用率；即使提高单定子电机的线负荷到与同心式双定子电机相同，双定子电机具有更小的槽漏抗。同心式双定子电机具有了低惯量、大转矩的特点，在机器人关节驱动电机、电动车的轮毂驱动电机中已经开始应用，低惯量使得双定子电机在驱动过程具有更小的惯量，能达到更高的位置精度和角分辨率。
稀土永磁同步电机项目可行性研究 报告 （用途:发改委甲级资质、立项、审批、备案、申请资金、节能评估等） 版权归属：中国项目工程咨询网 https://www.doczj.com/doc/1314518309.html,
《项目可行性研究报告》简称可研，是在制订生产、基建、科研计划的前期，通过全面的调查研究，分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。 项目可行性研究报告主要是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。 《稀土永磁同步电机项目可行性研究报告》主要是通过对稀土永磁同步电机项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对稀土永磁同步电机项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该稀土永磁同步电机项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为稀土永磁同步电机项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。 《稀土永磁同步电机项目可行性研究报告》是确定建设稀土永磁同步电机项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建稀土永磁同步电机项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建稀土永磁同步电机项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。 北京国宇祥国际经济信息咨询有限公司是一家专业编写可行性研究报告的投资咨询公司，我们拥有国家发展和改革委员会工程咨询资格、我单位编写的可行性报告以质量高、速度快、分析详细、财务预测准确、服务好而享有盛誉，已经累计完成6000多个项目可行性