磁阻电动机和永磁电动机

永磁辅助同步磁阻电机
永磁辅助同步磁阻电机是一种特殊的电机，它利用磁阻特性来辅助同步电动机
的运作。

由于其节能技术的优势，永磁辅助同步磁阻电机得到了越来越广泛的应用。

永磁辅助同步磁阻电机的优点在于，由于它具备节能技术，可以降低电能的消
耗和维护成本；此外，它还具备良好的供电特性，可以有效的抵抗电压的波动和抗干扰抗噪声，这使它在复杂的系统中发挥出良好的作用。

此外，它的控制和加速性能也得到了优化，可以快速响应并实现快速转动，满足了高精度控制对操作性能的要求，为各行各业造就出更佳的生产效率。

永磁辅助同步磁阻电机结构简单，维护好它们也非常方便。

它们不受环境条件
的影响，因为它们在复杂的环境中仍然能够保持良好的正常运行，并能在低温和腐蚀的环境中更好的工作。

另外，永磁辅助同步磁阻电机还能够有效的降噪，可以降低工厂产生的噪声，改善本来不良的环境。

综上所述，永磁辅助同步磁阻电机的优点可以这样总结：同步特性高，能效比高，噪声小，维护方便，安装容易，操作精确等。

它为各行各业提供了更多的技术优势，大大改善了各个方面的生产性能。

对永磁无刷直流电机和开关磁阻电机的理解一、永磁无刷直流电动机（1）、简介直流电动机虽然起动和调速性能好，堵转转矩大，但是直流电动机具有电刷和换向器组成的机械换向装置，其间的滑动接触严重影响了电机的精度和可靠性，缩短电机寿命，需要经常维，产生的火花会引起无线电干扰，并且电刷换向装置又使直流电机变得结构复杂，工作噪声大。

在微电子技术、电力电子技术和电机控制技术日趋成熟的基础上，人们应用高性能永磁材料创造出了无接触式换向的直流电机，我们称之为永磁无刷直流电机。

（2）、基本结构永磁无刷直流电动机主要由永磁电动机本体、转子位置传感器和功率电子开关三部分组成。

直流电源通过电子开关向电动机定子绕组供电，由位置传感器检测电动机转子位置并发出电信号去控制功率电子开关的导通和关断，使电动机转动。

（3）、工作原理以下举一相导通星形三相三状态的例子说明。

一相导通星形三相三状态永磁无刷直流电动机三只光电位置传感器H1、H2、H3在空间对称均布，遮光圆盘与电机转子同轴安装，调整圆盘缺口与转子磁极的相对位置使缺口边沿位置与转子磁极的空间位置相对应。

缺口位置使光电传感器H1受光而输出高电平，功率开关管VT1导通，电流流入A相绕组，形成位于A相绕组轴线上的电枢磁动势Fa，Fa顺时针方向超前于转子磁动势Ff150°电角度。

Fa与Ff相互作用拖动转子顺时针旋转，当转子转过120°电角度时，与转子同轴安装的圆盘转到使光电传感器H2受光、H1遮光，功率开关管VT1关断、VT2导通，A相绕组断开，电流流入B相绕组，电流换相。

电枢磁动势变为Fb，Fb在顺时针方向继续领先转子磁势Ff150°电角度，两者相互作用，又驱动转子顺时针方向旋转。

当转子磁极转到240°时，电枢电流从B相换流到C相，产生的电磁转矩继续使电机转子旋转，直至重新回到起始位置，完成一个循环。

（4）、控制方法永磁无刷直流电动机的控制方法，按有无转子位置传感器，可分为有位置传感器控制和无位置传感器控制。

五种新型电机简介姓名：赵涛学号：20121102491、超声波电机简介：原理：超声波电机就是利用超声波频率范围内的机械振动来获得动力源的装置，借助摩擦传递弹性超声波振动以获得动力。

超声波电机获得能量的超声波振动源又与压电陶瓷有着密切联系，当对压电陶瓷施加交变电压时，压电陶瓷本身或压电陶瓷和金属的混合体就会产生周期性地伸缩，即逆压电效应，通过这种伸缩，电机产生了动力。

人耳所能听到的的声音频率约为20Hz-20KHZ，而当频率超过20KHz以上，人耳便无法辨识，成为超声波。

对超声波电机的压电材料输入电压所产生的是晶体的形变，因此利用压电材料来带动转子，其前进的距离相当小，约是微米等级，因此若要此电机做长距离运动，就必须输入超声波的高频电压，使定子产生极高的振动频率才能得到合适的转速，这也正是超声波电机的由来。

特点: 1、超声波电机弹性振动体的振动速度和依靠摩擦传递能量的方式决定了它是一种低速电机，同时其能量密度是电磁电机的5到10倍左右，使得它不需要减速机构就能低速时获得大转矩，可直接带动执行机构。

2、超声波电机的构成不需要线圈与磁铁，本身不产生电磁波，所以外部磁场对其影响较小。

3、超声波电机断电时，定子与转子之间的静摩擦力使电机具有较大的静态保持力矩，从而实现自锁，省去了制动闸，简化了定位控制，其动态响应时间也较短。

4、超声波电机依靠定子的超声振动来驱动转子运动，超声振动的振幅一般在微米数量级，在直接反馈系统中，位置分辨率高，容易实现较高的定位控制精度。

应用:1、超声波电机可用于照相机的自动聚焦系统的驱动器；航空航天领域的自动驾驶仪伺服驱动器；机器人或微型器械自动控制系统的驱动器；高级轿车门窗和座椅靠头调节的驱动装置；窗帘或百叶窗自动启闭装置；2、医学领域的人造心脏驱动器、人工关节驱动器；强磁场环境下设备的驱动装置，如磁悬浮列车的控制系统；不希望驱动装置产生磁场的场合，如磁通门的自动测试转台等。

2、 无刷直流电动机 ：原理：无刷永磁电动机伺服系统主要由4个部分组成：永磁同步电动机MS 、转子位置检测器BQ 、逆变器和控制器。

开关磁阻电动机（Switched Reluctance Motor，SRM）是一种特殊类型的电动机，具有以下几个主要特点：
结构简单：开关磁阻电动机由定子和转子组成，没有传统电机中的永磁体或励磁线圈。

因此，相对于其他类型的电动机，SRM的结构更加简单，易于制造和维护。

高效率：由于没有永磁体和励磁线圈，开关磁阻电动机在电磁能量转换过程中减少了能量损耗，因此具有相对较高的效率。

这使得SRM在能源节约和环保方面具有优势。

高转矩密度：开关磁阻电动机的转子和定子设计使得其具有较高的转矩密度。

转子由多个极对组成，通过适时切换相应的定子绕组来实现转子运动。

这使得SRM能够在相对较小的体积中产生较大的转矩。

调速范围广：开关磁阻电动机的转速范围相对较广，可以适应不同负载和工作条件下的转速要求。

通过控制电源电压和频率，可以实现广泛的调速范围。

高可靠性和耐久性：由于开关磁阻电动机没有永磁体和励磁线圈，因此不会受到永磁体衰减或励磁线圈烧毁等问题的影响。

这使得SRM具有较高的可靠性和耐久性，适用于长时间运行和恶劣工作环境。

需要注意的是，开关磁阻电动机也存在一些挑战，如电磁噪音、振动和电磁干扰等问题。

同时，SRM的控制算法和系统复杂性也是需要考虑的因素。

因此，在选择和应用开关磁阻电动机时，需要综合考虑其特点、适用性和性能要求。

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。

磁阻电机工作原理磁阻电机是一种利用磁阻力产生机械运动的电动机。

它的工作原理是基于磁场与电流之间相互作用的力，通过改变磁场的大小和方向来驱动电机转动。

磁阻电机的主要组成部分包括转子、定子和电源。

转子由永磁体构成，定子上有绕组，绕组中通有电流。

当电流通过绕组时，会在定子中产生磁场，这个磁场与转子上的永磁体磁场相互作用，从而产生力矩使得转子转动。

具体来说，当电流通过绕组时，绕组中的电流会在定子中形成一个磁场。

由于转子上的永磁体磁场的存在，定子磁场与转子磁场会产生磁阻力。

根据磁阻力的作用方向和大小，转子会受到一定的力矩作用，从而转动起来。

磁阻电机的工作原理可以用以下步骤来描述：1. 电源通电：将电源连接到电机的绕组上，通电后电流开始流动。

2. 产生磁场：当电流通过绕组时，绕组中的电流会在定子中形成一个磁场。

这个磁场的方向和大小取决于电流的大小和方向。

3. 磁场相互作用：定子中的磁场与转子上的永磁体磁场相互作用，产生磁阻力。

4. 力矩产生：由于磁阻力的存在，转子会受到一定的力矩作用，力矩的大小和方向取决于磁场的大小和方向。

5. 转子运动：在力矩的作用下，转子开始转动。

转子的转动速度取决于力矩的大小和转动阻力的大小。

磁阻电机的工作原理可以通过调节电流的大小和方向来控制转子的转动速度和方向。

当电流的大小和方向改变时，磁场的大小和方向也会改变，从而改变磁阻力的大小和方向，进而控制转子的运动。

磁阻电机具有结构简单、体积小、重量轻、效率高等优点，广泛应用于各种电动设备中。

它在电动车、家用电器、工业自动化等领域都有着重要的应用。

通过不断的技术创新和改进，磁阻电机的性能和效率得到了不断提高，使得它在未来的应用中有着更大的潜力。

总结起来，磁阻电机是利用磁阻力产生机械运动的电动机。

它的工作原理是通过改变磁场的大小和方向来驱动电机转动。

磁阻电机具有结构简单、体积小、重量轻、效率高等优点，广泛应用于各个领域。

随着技术的不断进步，磁阻电机的性能和效率将会得到进一步提高，为各种电动设备的发展提供更好的动力支持。

永磁磁阻电机和永磁同步电机永磁磁阻电机和永磁同步电机是两种常见的永磁电机类型。

它们在工业生产和家用电器中具有广泛的应用。

本文将分别介绍永磁磁阻电机和永磁同步电机的工作原理、特点和应用领域。

一、永磁磁阻电机永磁磁阻电机是一种利用永磁体和磁阻调节器组成的电机。

其工作原理是利用转子上的永磁体产生磁场，与定子上的磁阻调节器相互作用，从而实现电能到机械能的转换。

永磁磁阻电机具有以下特点：1. 简单结构：永磁磁阻电机的结构相对简单，由于没有传统电机中的电枢线圈，减少了电机的复杂性和维护成本。

2. 高效率：永磁磁阻电机由于没有电枢损耗，相对于传统电机具有更高的效率，能够更好地利用电能。

3. 调速范围广：永磁磁阻电机的转速范围广，可以根据实际需要进行调节，适应不同的工作负载。

4. 启动性能好：永磁磁阻电机的启动性能良好，能够在较低的电压下启动，无需额外的启动装置。

永磁磁阻电机在家用电器、风力发电、制造业等领域有广泛的应用。

例如，家用电器中的洗衣机、空调、电风扇等都采用永磁磁阻电机作为驱动装置。

此外，永磁磁阻电机还广泛应用于工业自动化控制系统中，如机床、搬运设备等。

二、永磁同步电机永磁同步电机是一种利用永磁体产生的磁场与定子磁场同步旋转的电机。

其工作原理是通过控制定子上的电流，使其产生旋转磁场，与永磁体的磁场同步旋转，从而实现电能到机械能的转换。

永磁同步电机具有以下特点：1. 高效率：由于没有电枢损耗，永磁同步电机具有较高的效率，可以更有效地利用电能。

2. 高功率密度：永磁同步电机具有较高的功率密度，体积小、重量轻，适合安装在有限空间的场合。

3. 调速性能好：永磁同步电机的调速性能优良，可以通过控制定子电流的大小和频率来实现精确的调速。

4. 启动性能较差：永磁同步电机的启动性能相对较差，通常需要外部启动装置或者与其他电机联动启动。

永磁同步电机在电动汽车、机器人、轨道交通等领域得到广泛应用。

例如，电动汽车中的驱动电机通常采用永磁同步电机，其高效率和优良的调速性能可以提高汽车的续航里程和驾驶体验。

东京理科大学成功开发出适合电动汽车使用的开关磁阻电机可达到永磁电机相同的性能东京理科大学的千叶明教授成功开发出了一种与现有混合动力（HEV）和纯电动汽车（EV）使用的永磁电机(Permanent Magnet Synchronous Motor：PMSM）具有相同性能，且无需使用稀土永磁材料的电机（见照片）。

它属于开关磁阻电机（Switched Reluctance Motors：SRM），通过电机结构以及材料选择等方面的改进，使转矩密度和效率两个重要指标均满足了电动汽车的要求。

开发的SRM样机尺寸与适用于Prius等汽车的PMSM相同，转速在1200r/min的情况下，最大转矩为403Nm（PMSM：400Nm），效率达到86%（PMSM：83%）。

SRM电机结构简单，耐热性出色；过去由于体积过大，影响其推广。

通过对电机结构的改变和材料选择等方面进行的不断研究，最终成功将转矩密度提高到原有SRM所无法达到的45Nm/l。

具体情况，在电机结构上将定子与转子极数分别增加至18和12（见右下图），并在定子上增加了倾斜角，从而加大了转矩。

在材料选择方面，采用了6.5％的硅钢（牌号为10JNEX900），这特别能够提高低输出功率状态下的效率，从而更好地满足了汽车电机的效率要求。

在低功率输出状态下，SRM的效率比PMSM具有明显的优势。

现有HEV 和EV 等驱动电机产品中，使用稀土永磁材料的PMSM 电机最为常见。

目前9成的稀土材料从中国出口，估计今后随着需求量的增加，其价格将会上涨2～3倍。

无需使用稀土材料的SRM 的应用前景值得期待。

此项开发工作也是日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO ）推出新一代电动汽车项目中的一个研究课题。

SRM 电机结构与主要特性高超，北京中纺锐力机电有限公司董事长，国家有突出贡献的中青年专家，政府津贴获得者，博士生导师。

他是一位温文尔雅的电机专家，对新能源汽车及车用电机有着深刻的理解；他是一位专业和务实的企业家，在企业管理方面有着独到的理念。

磁滞电动机介绍磁滞电动机是一种由交流电源供电、利用磁滞材料产生的磁滞转矩而工作的同步电动机。

磁滞同步电动机不同于其他类型的同步电动机，它自身具有起动转矩，能自行进入同步而稳定运转；在某些场合下又可以作异步运转，不像其他类型的同步电动机需要专门的起动绕组或起动装置来产生起动转矩。

一、分类磁滞同步电动机的系列品种、规格较多。

按照电源相数可分为三相磁滞同步电动机、两相磁滞同步电动机和单相磁滞同步电动机；按照电源频率可分为工频(50 Hz、60 Hz)和中频(150 Hz、200 Hz、300 Hz、400 Hz、500 Hz、1000 Hz 及1200 Hz )磁滞同步电动机。

在实际应用中，当难以得到适当频率的正弦波交流电源时，可采用方波电源供电，往往也能得到比较满意的使用效果。

二、功能与特点给磁滞同步电动机的定子绕组施加交流电压后，通过定子绕组的电流就会在电动机气隙中产生旋转磁场，在此旋转磁场的作用下，转子磁滞材料产生磁滞转矩，使电动机起动并进入同步运行。

磁滞同步电动机作为一种精密的恒速驱动元件，广泛使用于仪器仪表、工业自动化装置、陀螺导航系统和其他一些领域。

在电源电压或负载转矩波动时，在一定范围内仍能保持转速恒定不变。

此外，磁滞同步电动机还可以在异步状态下连续工作，在控制系统中代替伺服电动机。

与磁阻式、永磁式同步电动机相比，磁滞同步电动机具有以下特点：1) 能自行起动，并能平稳地牵入同步，无需起动绕组或其他起动装置。

2) 转子无磁极结构，亦无需预先充磁，其磁极由定子旋转磁场磁化而成，便于设计成多极电动机。

3) 从起动、运转到进入同步，从空载运转到输出最大同步转矩，输入电流几乎不变，但功率因数较低。

4) 无滑动接触，电动机结构简单，成本较低，运行可靠，机械强度高，运行噪声小。