永磁电机励磁电机
永磁电机和励磁电机是电机中常见的两种类型，它们在工业生产和日常生活中都有广泛的应用。本文将从永磁电机和励磁电机的定义、原理、特点和应用等方面进行介绍。
一、永磁电机
永磁电机是一种利用永磁体产生磁场的电机。永磁体是指在外界磁场作用下，具有自己的磁性，并能保持长期稳定的磁性材料。永磁电机的主要特点是具有高效率、高功率密度、低噪音、低振动等优点。
永磁电机的工作原理是利用永磁体产生的磁场与电流产生的磁场相互作用，从而产生转矩，驱动电机转动。永磁电机的转速与电压成正比，转矩与电流成正比。永磁电机的转速范围较窄，一般适用于高速、小功率的场合。
永磁电机的应用范围非常广泛，如电动车、家用电器、工业自动化等领域。在电动车领域，永磁电机具有高效率、高功率密度、低噪音等优点，已经成为电动车的主流动力系统。在家用电器领域，永磁电机具有低噪音、低振动等优点，已经成为洗衣机、空调、冰箱等家用电器的主要驱动电机。
二、励磁电机
励磁电机是一种利用电流产生磁场的电机。励磁电机的主要特点是具有较宽的转速范围、较大的转矩、较好的调速性能等优点。
励磁电机的工作原理是利用电流在电枢线圈中产生的磁场与励磁线圈中产生的磁场相互作用，从而产生转矩，驱动电机转动。励磁电机的转速与电压成反比，转矩与电流成正比。励磁电机的转速范围较宽，一般适用于低速、大功率的场合。
励磁电机的应用范围也非常广泛，如电力系统、工业生产等领域。在电力系统中，励磁电机主要用于发电机的励磁，保证发电机的稳定运行。在工业生产中，励磁电机主要用于驱动大型机械设备，如钢铁、水泥等行业的生产设备。
三、永磁电机和励磁电机的比较
永磁电机和励磁电机在工作原理、特点和应用等方面存在一定的差异。永磁电机具有高效率、高功率密度、低噪音、低振动等优点，适用于高速、小功率的场合；而励磁电机具有较宽的转速范围、较大的转矩、较好的调速性能等优点，适用于低速、大功率的场合。
在应用方面，永磁电机主要用于电动车、家用电器、工业自动化等领域；而励磁电机主要用于电力系统、工业生产等领域。在电动车领域，永磁电机已经成为电动车的主流动力系统；而在电力系统中，励磁电机主要用于发电机的励磁，保证发电机的稳定运行。
四、结论
永磁电机和励磁电机是电机中常见的两种类型，它们在工业生产和日常生活中都有广泛的应用。永磁电机具有高效率、高功率密度、低噪音、低振动等优点，适用于高速、小功率的场合；而励磁电机具有较宽的转速范围、较大的转矩、较好的调速性能等优点，适用于低速、大功率的场合。在应用方面，永磁电机主要用于电动车、家用电器、工业自动化等领域；而励磁电机主要用于电力系统、工业生产等领域。
1.永磁同步电动机励磁方式：①切向励磁②径向励磁。转子方向：直轴（d轴）超前其90°方向称为交轴（q轴）。对于径向励磁方向，d轴磁路穿过永磁体，因而在数值上，d轴电感比q轴电感小；对于切向励磁，q轴磁路穿过永磁体，因而在数值上，d轴电感比q轴电感大。 2.一般来说，无刷直流电机具有方波气隙磁场，相应的反电动势一般为T型波，如果反电动势波顶宽度大于120°，则理论上可以使得电磁转矩不随转子位置波动，实际中，很多正弦磁场波形的电机也可以当成直流无刷电机使用。 3.三相异步电动机变频调速装置的主电路，一般是交-直-交结构。其直流母线电压取决于交流输入电压及整流桥。但是，在电机急停，降速等工作状态下，会产生泵升电压，使直流母线电压升高，解决这一问题的办法是能耗制动（泄放）和回馈电网。 4.从结构上看，三相异步电动机与三相同步永磁电动机的不同在于转子。两者的定子绕组均产生旋转磁场。异步电动机的转子磁场通过切割磁力线而产生，而同步电动机的转子磁场是自身带有的。 5.直流PWM驱动电路分为三种：①图2.10（甲）②图2.11a（乙）③图2.12（丙） 甲内由一个功率管构成，输出电压和输出电流具有的特点：电压、电流均只有一个方向；乙内由两个功率管构成，输出电压和输出电流具有的特点：电压一个方向，电流两个方向可制动 丙内由四个功率管构成，输出电压和输出电流具有的特点：电压、电流均双向和四象限运行。 6.直流PWM驱动器从结构上可分为三类：①甲类由1个开关管组成，工作在一象限；②乙类由2个开关管组成，工作在一、二象限；③丙类由4个开关管组成，工作在一、二、三、四象限。 7.位置控制系统的位置环开环增益主要受到速度环带宽的限制，在此限制下，提高开环增益，使得跟随误差减小，除此之外，跟随误差还与进给速度和升降速（加减速）方式有关。 8.目前数控机床的进给系统一般采用伺服电机或正弦波永磁同步电动机。 9.P156页。控制指令装置发送到伺服系统的位置指令脉冲有三种形式：①方向信号+脉冲序列②CCW脉冲序列+CW脉冲序列③正交两项脉冲序列（ABZ）④总线 10.目前数控机床进给系统的控制器，一般采用比例+前馈复合控制。 11.假设直流母线为Us，在SVPWM控制下，输出的基波线电压最大可达到Us。 12.假设直流母线为Us，当调制比为“1”时，SVPWM生成基波相电压的幅值0.5Us。 13.采用磁极表贴安装，径向励磁的永磁同步电动机，其交轴电感与直轴电感在数值上接近。 14.P191页。直线插补和圆弧插补对应的输入信号形式及函数
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。但铝镍钻和铁氧体永磁材料的磁能积较低，导致永磁电机性能低、体积大，限制了永磁电机的发展。1967年衫钻永磁材料的出现，开创了永磁电机发展的新纪元，杉钻永磁材料性能好、价格昂贵，各国研究开发的重点是航空航天用电机和要求高性能而价格不是主要因素的高科技领域。20世纪80年代末，西门子公司生产的用于舰船推进的6相、1.IMW、230r/min、45kN·m的低速大转矩永磁同步电动机，ABB公司生产的用于舰船推进的1.SMW永磁同步电动机和德国AEG研制的用于调速系统的3.SMw、4极永磁同步电动机是国外稀土钻永磁电机的代表。 1983年磁性能更高而价格相对较低的钱铁硼永磁材料问世后，国内外研究开发的重点转移到工业和民用电机上。其中，高效钦铁硼永磁同步电动机在额定负载时的效率比同规格的感应式异步电动机可提高2%一8%，且它在25%~120%额定负载范围内均可保持较高的效率和功率因数，使轻载运行时节能效果更为显著。 因此，近十年来在油田抽油机上得到了较多的应用，是中小型钦铁硼永磁同步电动机应用比较成功的例子。这类永磁电机通常在转子上设置起动绕组，具有在某一频率和电压下直接起动的能力，因而称为异步起动永磁同步电动机。对于
各种励磁系统介绍 励磁系统是指在电力系统中提供电磁场的设备或装置，用于激励发电机产生电能。不同类型的励磁系统适用于不同的发电机类型和工作条件。下面将介绍几种常见的励磁系统。 1.直流励磁系统： 直流励磁系统是最常见的励磁系统类型，适用于大多数发电机。它由直流发电机和励磁电源组成。励磁电源通常由电枢绕组和励磁电流控制器组成。励磁电流控制器用于调节励磁电流大小，以控制发电机的电压和功率输出。 2.恒功率励磁系统： 恒功率励磁系统是一种高级的励磁系统，能够在负载变化时自动调节发电机的电压和功率输出。它通过测量发电机的电压和功率输出来调节励磁电流的大小。当负载增加时，励磁电流增加，以保持发电机输出的恒定电压和功率。 3.无刷励磁系统： 无刷励磁系统是一种先进的励磁系统，适用于无刷发电机。它使用电子器件代替传统的刷子和电刷，从而消除了刷子摩擦和电刷磨损带来的问题。无刷励磁系统具有高效率、低噪音和长寿命的优点，广泛应用于现代发电机。 4.永磁励磁系统：
永磁励磁系统是一种利用永磁体产生磁场的励磁系统。它不需要外部电源，可以直接产生励磁电流。永磁励磁系统具有结构简单、可靠性高和功耗低的优点，适用于一些小型发电机和特殊应用。 5.感应励磁系统： 感应励磁系统是一种利用感应电流产生磁场的励磁系统。它通过将励磁线圈接入到发电机的绕组中，利用感应电流产生磁场。感应励磁系统适用于一些特殊的发电机类型，如感应发电机和同步电机。 6.变磁励磁系统： 变磁励磁系统是一种通过改变励磁电流的方向和大小来控制发电机的电压和功率输出的系统。它使用可调的励磁变压器或励磁电感器来改变励磁电流的大小和相位。变磁励磁系统具有灵活性和精确性，适用于一些对发电机电压和功率输出要求较高的应用。 总结起来，励磁系统是电力系统中不可或缺的一部分，它能够提供稳定的电磁场，使发电机能够产生稳定的电能输出。不同类型的励磁系统适用于不同的发电机类型和工作条件，选择合适的励磁系统能够提高发电机的性能和可靠性。
励磁机、永磁发电机的检修工艺 目录 1、设备规范 (2) 2、结构简介 (2) 3、设备检修 (4) 附录B 标准项目检修材料 (7)
1、设备规范 1.1 交流无刷励磁机铭牌 1.2 永磁发电机(南京汽轮机厂) 2、结构简介 2.1主励磁机 主励磁机是一台三相同步发电机，其磁场静止、电枢旋转，电枢输出的三相交流电经同轴旋转的三相放置整流装置整流为直流，通入
发电机磁场绕组，供给发电机励磁，因它取消了电刷和滑环所以称为无刷励磁机。 2.1.1定子部分 机座是焊接件，其材料除机座圈是铸铁外，其它均为Q235钢板.电机共有6个磁极，其铁芯由钢板叠压而成，磁极线圈绕成型后，再用环氧树脂固定在铁芯上。 定子机座内壁里面放有二只加热器，加热器的用途主要是为了防止电机在停机期间由于潮湿空气影响而引起绝缘降低。 2.1.2转子部分 电枢转轴中心为空的，电枢绕组输出的三相交流电经整流装置整流后变成直流电通过位于转轴中心孔内的连接导线接到同步发电机磁场绕组.电枢铁芯采用硅钢片叠压而成，铁芯有1-3个径向风道和30个轴向通风孔，线圈支架是用钢板焊接而成.电枢槽为开口槽，电枢绕组为星形连接。 2.1.3整流装置 整流装置上共有6个整流二极管，每个桥臂上采用一个二极管，组成三相全波整流桥，其中3个整流二极管的正极共同装在一个整环上，3个整流二极管负极共同装在另一个整流环上。 每个整流二极管串联一个快速熔断器，二个整流环固定在风扇座上，三者之间用玻璃布板绝缘，风扇座固定在轴端上，风扇叶是用钢板制成焊接在风扇圈上，整流环和风扇座均用铸铝合金制成。整流环同时具有散热的作用。
电机励磁方式 旋转电机中产生磁场的方式。现代电机大都以电磁感应为基础，在电机中都需要有磁场。这个磁场可以由永久磁铁产生，也可以利用电磁铁在线圈中通电流来产生。电机中专门为产生磁场而设置的线圈组称为励磁绕组。由于受永磁材料性能的限制，利用永久磁铁建立的磁场比较弱，它主要用于小容量电机。但是随着新型永磁材料的出现，特别是高磁能积的稀土材料如稀土钴、钕铁硼的出现，容量达百千瓦级的永磁电机已开始研制。 一般的电机多采用电流励磁。励磁的方式分为他励和自励两大类。 他励 由独立的电源为电机励磁绕组提供所需的励磁电流。例如用独立的直流电源为直流发电机的励磁绕组供电；由交流电源对异步电机的电枢绕组供电产生旋转磁场等等。前者为直流励磁，后者为交流励磁。同步电机按电网的情况,可以是转子的励磁绕组直流励磁,也可以定子上由电网提供交流励磁，一般以直流励磁为主。如直流励磁不足，则从电网输入滞后的无功电流对电机补充励磁；如直流励磁过强，则电机就向电网输出滞后的无功电流,使电机内部磁场削弱。采用直流励磁时,励磁回路中只有电阻引起的电压降,所需励磁电压较低,励磁电源的容量较小。采用交流励磁时，由于励磁线圈有很大的电感电抗，所需励磁电压要高得多，励磁电源的容量也大得多。 他励式励磁电源，原来常用直流励磁机。随着电力电子技术的发展，已较多地采用交流励磁机经半导体整流后对励磁绕组供电的方式励磁。励磁调节可以通过调节交流励磁机的励磁电流来实现；也可以在交流励磁机输出电压基本保持不变的情况下，利用可控整流调节。后者调节比较快速，还可以方便地利用可控整流桥的逆变工作状态达到快速灭磁和减磁，从而取消常用的灭磁开关。前一种方式，整流元件为二极管，如把它和交流励磁机电枢绕组、同步电机励磁绕组一起都装在转子上，则励磁电流就可以直接由交流励磁机经整流桥输入励磁绕组,不再需要集电环和电刷，可构成无刷励磁系统,为电机的运行、维护带来很多方便。当然整流元件、快速熔断器等器件在运行中均处于高速旋转状态，要承受相当大的离心力，这在结构设计时必须加以考虑。 自励利用电机自身所发电功率的一部分供应本身的励磁需要。电机采用自
1 磁路结构和设计计算 永磁发电机与励磁发电机的最大区别在于它的励磁磁场是由永磁体产生的。永磁体在电机中既是磁源，又是磁路的组成部分。永磁体的磁性能不仅与生产厂的制造工艺有关，还与永磁体的形状和尺寸、充磁机的容量和充磁方法有关，具体性能数据的离散性很大。而且永磁体在电机中所能提供的磁通量和磁动势还随磁路其余部分的材料性能、尺寸和电机运行状态而变化。此外，永磁发电机的磁路结构多种多样，漏磁路十分复杂而且漏磁通占的比例较大，铁磁材料部分又比较容易饱和，磁导是非线性的。这些都增加了永磁发电机电磁计算的复杂性，使计算结果的准确度低于电励磁发电机。因此，必须建立新的设计概念，重新分析和改进磁路结构和控制系统；必须应用现代设计方法，研究新的分析计算方法，以提高设计计算的准确度；必须研究采用先进的测试方法和制造工艺。 1.2 控制问题 永磁发电机制成后不需外界能量即可维持其磁场，但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。这些使永磁发电机的应用范围受到了限制。但是，随着MOSFET、IGBTT等电力电子器件的控制技术的迅猛发展，永磁发电机在应用中无需磁场控制而只进行电机输出控制。设计时需要钕铁硼材料，电力电子器件和微机控制三项新技术结合起来，使永磁发电机在崭新的工况下运行。 1.3 不可逆退磁问题 如果设计和使用不当，永磁发电机在温度过高（钕铁硼永磁）或过低（铁氧体永磁）时，在冲击电流产生的电枢反应作用下，或在剧烈的机械振动时有可能产生不可逆退磁，或叫失磁，使电机性能降低，甚至无法使用。因而，既要研究开发适合于电机制造厂使用的检查永磁材料热稳定性的方法和装置，又要分析各种不同结构形式的抗去磁能力，以便在设计和制造时采用相应措施保证永磁式发电机不会失磁。 1.4成本问题 由于稀土永磁材料目前的价格还比较贵，稀土永磁发电机的成本一般比电励磁式发电机高，但这个成会在电机高性能和运行中得到较好的补偿。在今后的设计中会根据具体使用的场合和要求，进行性能、价格的比较，并进行结构的创新和设计的优化，以降低制造成本。无可否认，现正在开发的产品成本价格比目前通用的发电机略高，但是我们相信，随着产品更进一步的完美，成本问题会得到很好的解决。美国DELPHI（德尔福）公司的技术部负责人认为：“顾客注重的是每公里瓦特上的成本。”他的这一说法充分说明了交流永磁发电机的市场前景不会被成本问题困扰。 1.5永磁转子特点： 结构1： 并联磁场结构；转采用采用铸造压制而成，里面嵌放永磁体，能量大、重量轻、体积小、整体结构牢固可靠，最大工作转速大于15000转/分。 专利号；ZL96 2 47776.1 结构2： 串联磁场式结构；转子采用钢结构，表面按顺序嵌放永磁铁，转子表面磁通强、重量轻、体积小、整体结构牢固可靠，最大工作转速大于15000转/分。 专利号：ZL98 2 33864.3 整机稳压系统特点： 采用可控硅和二极管组成半控桥式整流电路。稳压系统是一种斩波调制型稳压装置，其稳压精度为正负0.1v，故该发电机具有能瞬间承受较大电流、运行可靠和耐用等特点，又因可直接利用发电机发出的交流电的反向电压使可控硅自行关断，故无需加关断电路，使电路结构简单、可靠。
永磁电机励磁电机 永磁电机 什么是永磁电机？ 永磁电机是一种利用永磁体产生的恒定磁场来实现转子运动的电动机。它不需要外部励磁，因此具有简单、高效、可靠等优点。 永磁电机的分类 根据永磁体的形式，永磁电机可以分为硬磁性和软磁性两种类型。硬 磁性永磁体主要包括钕铁硼和钴硬质合金等，具有高能量积和较强的 抗腐蚀性能；而软磁性永磁体则主要包括铝镍钴和铝镍钴铁等，具有 高饱和感应强度和低温系数等特点。 根据转子结构，永磁电机可以分为表面式、内置式、外置式等多种类型。其中表面式转子是将永磁体直接安装在转子表面上，内置式转子 则是将永磁体嵌入到转子中心处，而外置式转子则是将永磁体安装在 转子外围。 应用领域
由于其高效节能、小型化、高精度等特点，永磁电机被广泛应用于工 业自动化、家用电器、新能源汽车等领域。特别是在新能源汽车领域，永磁同步电机已成为主流的驱动方式，其具有高效率、高功率密度和 低噪音等优势。 励磁电机 什么是励磁电机？ 励磁电机是一种需要外部提供励磁电流以产生磁场来实现转子运动的 电动机。它可以通过改变励磁方式来调节输出功率和速度。 励磁电机的分类 根据不同的励磁方式，励磁电机可以分为直流励磁、交流励磁和无刷 直流励磁三种类型。其中直流励磁是最早应用的一种方式，它通过外 部提供直流电源产生恒定的磁场；而交流励磁则是利用交流信号产生 旋转磁场来实现转子运动；无刷直流励磁则是将传统的刷子与换向器 替换为控制器来实现无接触式的转子控制。 应用领域
由于其可调性强、适应性广等特点，励磁电机被广泛应用于工业、交通运输、航空航天等领域。特别是在高速列车、飞机发动机等领域，励磁电机已成为必备的动力源，其高效率和可靠性得到了广泛认可。
永磁同步发电机并联电容励磁方法研究-权威精品本文档格式为WORD,感谢你的阅读。 最新最全的学术论文期刊文献年终总结年终报告工作总结个人总结述职报告实习报告单位总结 摘要：永磁同步发电机在小型风力发电系统中具有特殊优势，因此得以广泛使用。但是，永磁风力发电机励磁不可调，电压难以稳定。小型机组为了节约成本，放弃使用性能更优异的永磁材料和控制技术，只能在较窄的风速区间内运行以保证安全稳定。采用发电机端并联电容动态励磁的方法，在稳定机端电压的前提下节约了成本，拓展了风速利用区间；推导了变风速下电容投切量公式，为提出更精确的电容分组策略奠定了基础，Simulink的仿真结果表明了方法的有效性和公式的正确性。 关键词：风力发电；永磁同步发电机；并联电容；励磁 作者简介：陈翰林（1981-），男，河南沁阳人，中国石油工程建设公司，工程师。（北京 100101）李争辉（1987-），男，河南焦作人，中国农业大学信息与电气工程学院硕士研究生。（北京 100083） TM313 A 1007-0079（2013）26-0212-03 小型风力发电机组常使用永磁同步发电机，具有机动性高、使用多元化、可量身定制、使用方便等优点。[1]但在实际运行中仍然面临着许多问题：自然环境条件比较恶劣，而且受安装高度以及不能远离用户的限制，风机工作在风速较低且风速无规则变化的区域，风机额定风速大时其发电量与用户的期望相去甚远；更加小型的永磁发电机其额定容量较小，且考虑到单位有功功率的成本问题，好的材料和控制技术无法使
用，可选的材料和技术非常有限，造成电压和输出功率不能满足要求；我国小型风机额定转速定的很低，主要是希望能较长时间满足用户的用电需要，但这样就把风能的有效利用区间限制得很窄，不利于风能的充分利用；风能与风速的三次方成正比，额定风速定得低，同等功率下永磁发电机的成本要高很多，且处于限速状态的时间长，相应产生故障的机会大，产品生产的技术难度也增大。 因此，对于独立运行的小型永磁风力发电机需要在保证输出电压稳定以及发电量充足的前提下尽量降低成本。 一、并联电容励磁的基本原理 永磁同步发电机采用永磁体磁钢，转子磁场不可调，主要从两个方面稳压：[2]一是适当选择发电机本身的电磁参数，使外特性曲线设计平坦，使负载运行时电压调整率不超过允许值；二是外部加电容器或者电抗器来稳定电压。 图1为永磁同步发电机的U=f（n）曲线，图中横坐标风速线性增大，纵坐标示意发电机的电压特性。实际上，风能具有随机性和变化性，导致永磁同步风力发电机的输出电压不稳定：当风速过大时（图中n2以上），高输出电压会烧毁发电机以及后端的整流器件；当风速过小时（图中n1以下），低输出电压会导致发电机后端的设备（整流器、蓄电池充电器、逆变器等）因低压截止工作。 此外，永磁发电机在制造时如果额定风速定得较低，为了要满足工作要求，同等功率的电机重量往往是国外的3～5倍，由于永磁材料价格高昂，使成本大大增加。在不采取任何措施的情况下，风速变化时其电压特性即为直线1所示，可以看到其最高工作风速只能在a点，且由于励磁不可调，电压变化率较大，只能利用区间I 中的风能。 考虑并联电容动态励磁方法时，可以在发电机设计时将额定风速定得较高，同等功率电机的成本大大减小，低风速时电压下降的问题可以由电容动态投切解决。并联电容时电压特性为直线2所示，可见其最高工作风速达到b，扩展了可利用
一级能效永磁电机 永磁电机是一种采用永磁体作为励磁源的电机，具有高效率、高功率密度、高起动转矩和良好的调速性能等优点。其一级能效即指的是其在工作过程中能够将输入的电能有效地转化为输出的机械能的能力。 永磁电机的高效率是其一级能效的基础。相比于传统的励磁方式，永磁电机通过直接利用永磁体产生磁场来实现励磁，避免了能量的损耗，从而提高了能效。此外，永磁电机的磁场稳定性较好，能够提供持续稳定的励磁效果，进一步提高了能效。 永磁电机的高功率密度也是其一级能效的表现之一。由于永磁电机采用了永磁体作为励磁源，相比于传统的励磁方式，其励磁效果更好，磁场更强，因此在相同体积下能够输出更大的功率。这使得永磁电机在一些对功率密度要求较高的应用领域具有明显的优势。 永磁电机还具有高起动转矩和良好的调速性能，这也是其一级能效的体现。由于永磁电机的磁场稳定性较好，因此在起动过程中能够提供较大的转矩，使得永磁电机能够快速启动并达到额定转速。同时，永磁电机的磁场响应速度快，调速性能良好，能够根据负载的变化迅速调整输出功率，提高了能效。 总的来说，一级能效永磁电机是一种具有高效率、高功率密度、高
起动转矩和良好的调速性能等优点的电机。其通过直接利用永磁体产生磁场来实现励磁，避免了能量的损耗，提高了能效。在一些对功率密度要求较高的应用领域具有明显的优势。此外，永磁电机还具有高起动转矩和良好的调速性能，能够快速启动并根据负载的变化调整输出功率，进一步提高了能效。未来，随着永磁材料和电机设计技术的不断进步，一级能效永磁电机有望在更广泛的领域得到应用，并为各行各业提供更高效、更可靠的动力解决方案。
永磁电机励磁电机 永磁电机与励磁电机的概念介绍 什么是永磁电机？ 永磁电机是一种利用永磁体产生磁场来实现电能转换的电机。永磁体是指保持长久磁化状态的材料，它具有较高的磁导率和磁阻率。在永磁电机中，永磁体通常被用作电机的励磁源，产生稳定的磁场，从而实现电能到机械能的转换。 什么是励磁电机？ 励磁电机是一种通过不同的励磁方式来实现电能转换的电机。在励磁电机中，电磁铁、电磁线圈或其他形式的励磁装置被用来产生磁场。这种磁场可以通过电流来控制，从而实现电能到机械能的转换。 永磁电机与励磁电机的工作原理比较 永磁电机的工作原理 永磁电机的工作原理基于磁场的相互作用。当电流通过电机的线圈时，根据电流的方向，线圈会产生一个磁场。同时，永磁体也产生一个稳定的磁场。这两个磁场相互作用，就会产生一个力矩，使电机转动。永磁电机因其自带的永磁体，在无需外部励磁的情况下即可工作，使得永磁电机具有较高的效率和较低的能耗。 励磁电机的工作原理 励磁电机的工作原理则根据不同的励磁方式有所差异。以电磁铁为例，当电流通过电磁铁的线圈时，线圈产生的磁场与励磁铁的磁场相互作用，形成一个磁场变化的力矩，推动电机运动。不同励磁方式下的励磁电机工作原理也会有所不同。
永磁电机与励磁电机的应用领域 永磁电机的应用领域 永磁电机由于其高效率和低能耗的特点，在各个领域得到了广泛应用。常见的应用领域包括： 1.电动车：永磁电机在电动车中得到广泛应用，其高效率和较低的能耗使得电 动车的续航里程得到了有效提升。 2.风力发电：永磁电机在风力发电系统中用于驱动发电机转子，将风能转化为 电能。 3.工业自动化：永磁电机在各种工业自动化设备中用于驱动机械部件，实现自 动化的生产过程。 励磁电机的应用领域 励磁电机也有广泛的应用领域。常见的应用领域包括： 1.发电机：励磁电机在发电机中起到产生磁场的作用，从而实现电能的转换。 2.电动机：励磁电机在各类电动机中被广泛采用，如交流电动机、直流电动机 等。 3.微波炉：微波炉中的磁控件采用励磁电机，使得微波炉能够产生稳定的磁场 进行加热。 永磁电机与励磁电机的优缺点对比 永磁电机的优缺点 永磁电机具有以下优点： 1.高效率：永磁电机由于其自带的永磁体，在无外部励磁的情况下即可工作， 具有较高的效率。 2.体积小：由于永磁电机不需要额外的励磁装置，相比励磁电机体积更小，适 合一些有空间限制的场景。 3.响应更快：由于永磁电机无需外部励磁，其响应速度更快，能够在较短的时 间内获得更高的转速。 永磁电机也具有一些缺点，如： 1.成本较高：永磁电机的制造过程需要使用较昂贵的永磁材料，导致成本较高。
永磁直流力矩电动机励磁静摩擦力矩研究 张文海，谭宏松 (成都精密电机厂，四川成都610500) 永磁直流力矩电动机因电枢齿槽磁阻不同而产生很大的磁阻力矩，这个磁阻力矩通常占电动机总静摩擦力矩的95％以上，所以永磁直流力矩电动机的静摩擦力矩又称励磁静摩擦力矩。励磁静摩擦力矩对永磁直流力矩电动机的动态性能和静态性能影响很大。本文则是对这一问题的实验分析与研究。 1励磁静摩擦力矩与连续堵转转矩之比同电动机机座号的关系 选择21种永磁商流力矩电动机，机座号由45#～850#，励磁静摩擦力矩由5. 5mN·m～55．4N·m，连续堵转转矩由49 mN·m～3555 N·m。各种电机实测励磁静摩擦力矩与连续堵转转矩比同机座号的关系，如表1所示。 观察表中数据可以看出，永磁直流力矩电动机励磁静摩擦力矩与连续堵转转矩之比同机座号的关系是随机座号的增大则减小。一般小于45#机座的电机，二者之比为10％左右；60#~90#机座电机，二者之比为百分之5.5；100#～160#电机，二者之比为百分之4．5左右；200#～320#电机，二者之比为3％左右；370#~600#机座电机，二者之比为百分之2左右；850#机座电机，二者之比为百分之1.3左右。 永磁直流力矩电动机为何有这种关系?这和大机座号电机常数大，小机座号电机常数小确关。大机座号电机常熟大，损耗则小，所以励磁静摩擦力矩与连续堵转转矩之比减小；小机座号电机常数小，损耗则人，所以励磁静摩擦力矩与连续堵转转矩之比增大。永磁直流力矩电动机这种励磁静摩擦力矩与连续堵转转矩之
比随机座号增大而减小的规律，这为我们估算水磁直流力矩电动劝机的励磁静摩擦力矩提供了方便。实践中，一台力矩电动机，只要我们知道它的设计参数如机座号、连续堵转转矩值，便可由表l中的规律，确知它的励磁静摩擦力矩在连续堵转转矩中所应占的百分数，由此估算出它的励磁静摩擦力矩的近似值。下面我们选择一台电机进行实际估算：永磁直流力矩电动机J170LYX03，电压Dc27 v，实测R a=1 34Ω，n0=214 r／min，I0=0 33A；起动电流I00=O .26A，J k1=6 3A，T k1=7. 5N·m。估算程序为： (1)根据该电机机座号为170#，表1中i00#～160#二者之比为百分之4 .5，200#～300#二者之比为百分之3，由于170#介于二两者之间，确定170#电机励磁静摩擦力矩，连续堵转转矩之比为百分之4。 (2)该电机的连续堵转转矩设计值为≥6 5N·m，实测值为7．5N·m，由设计值估算出它的励磁静摩擦力矩M e=6．5×0.04=O. 26N·m；由实测值估算出它的励磁静摩擦力矩为M e=7．5×O. 04-0.3N·m。估算是否正确?可用国家军用标准G_lB971A一99《永磁直流力矩电动机通用规范》励磁静摩擦力矩测试方法求得，即励磁静摩擦力矩M e，等于起动电流I00。乘以电机转矩灵敏度m j，M j=T k1/I k1。 计算值与估算值近似相等，说明估算正确。当然，表1的规律是一种总体趋势，对于具体电机还是有一定变化。例如序号11、12、20、21各为两种同机座号电机，但它的各自的比值并不完全相等。不过差异一般不会很大。而序号12电机则出现反常，按规律它的比值应为百分之3左右，实际却为百分之4. 3，这应是该电机设计小合理造成；当磁路设计太饱和或极数少端接太长时，端损耗增大，电机常数降低，所以励磁静摩擦力矩连续堵转转矩比值增大反常。 2励磁静摩擦力矩是永磁直流力矩电机转转矩波动大小的观察指标 前面谈到，永磁直流力矩电机的励磁静摩擦力矩，实质上是电机永磁体励磁后，因电枢齿槽磁阻不同而产生的磁阻力矩。很显然，直槽电枢齿槽磁阻差异很大，齿部磁拉力远大于槽部磁拉力，由此产生很大的磁阻力矩，所以直槽电机励磁静摩擦力矩一般较大。然而同时，直槽电枢因齿槽磁阻变化很大，磁场波形畸变则会随磁阻变大而增大，所以电机转矩波动会变大。斜槽电枢因齿槽磁阻变化减小，电机的励磁静摩擦力矩则会减小。与此同时，电机的磁场波形的畸变很小，所以转矩波动很小。永磁直流力矩电机这种励磁静摩力矩与转矩波动同源关系，为我们观察水磁直流力矩电机转矩波动大小提供了方便。也就是说，因永磁直流力矩电机的励磁静摩擦力矩和转矩波动同由齿槽磁阻变化引起，我们则可用励磁静摩擦力矩作为永
三相交流永磁同步驱动电机励磁方式 一、概述 三相交流永磁同步电机是一种高性能、高效率的电机，广泛应用于 工业生产和交通工具领域。其励磁方式是影响其性能和效率的关键因 素之一。在本文中，我们将探讨三相交流永磁同步驱动电机的励磁方式，包括直接励磁和间接励磁两种方式的原理、特点、优缺点以及在 实际应用中的适用场景。 二、直接励磁方式 直接励磁方式是指通过外部直流电源直接为永磁同步电机提供磁场 励磁的方式。其原理是利用外部直流电源产生恒定的磁场，通过转子 定子之间的空气隙传递给转子，从而使得电机能够产生稳定的磁场， 实现电机的驱动。 直接励磁方式的特点是励磁电流恒定，磁场稳定，能够提供较高的 功率密度和效率。由于直接励磁方式不需要额外的磁场反馈装置，因 此结构简单，成本相对较低。直接励磁方式也能够实现电机的精确控制，适用于对精度要求较高的场合。 然而，直接励磁方式也存在一些缺点。直接励磁需要使用外部直流 电源，并且要求其稳定性和可靠性较高，增加了系统的复杂度和成本。直接励磁方式在高速、高温等特殊工况下容易出现励磁失效的情况，
影响了电机的性能和寿命。直接励磁方式在一些特殊场合中并不适用。 三、间接励磁方式 间接励磁方式是指通过转子上的感应电动势来产生磁场的方式。其 原理是利用转子在旋转过程中产生的感应电动势，使得转子上的永磁 体也产生磁场，从而实现电机的励磁。 间接励磁方式的特点是不需要外部直流电源，能够减少系统的复杂 度和成本。由于感应电动势的产生与转子的旋转速度成正比，因此间 接励磁方式能够随着电机的转速变化而自动调节磁场的大小，实现了 较好的动态性能。 然而，间接励磁方式也存在着一些问题。由于感应电动势的大小与 转子的转速成正比，因此在低速或者静止状态下无法产生足够的磁场，影响了电机的起动性能。由于感应电动势的产生需要转子上的导体与 磁场的相对运动，因此在高速、高温等工况下容易出现感应电动势不 稳定的情况，影响了电机的性能。 四、直接励磁与间接励磁的适用场景比较 在实际应用中，选择合适的励磁方式需要根据电机的性能要求、工 作环境和成本等因素综合考虑。 对于功率密度要求较高、动态性能要求较高的场合，直接励磁方式
同步/永磁混合励磁永磁电机 摘要一本文提岀了一种同步/永磁混合（SynPM ）电机结果表明，这种电机机具有良好的功率密度和效率. 具有良好的调控性•工作原理、有限元分析与这台电机的仿真都在这篇文章中介绍关键词——弱场，混合，永磁电机，同步电机 1.导言 随着电力电子技术，控制技术，和微电子技术的发展，在许多应用场合中，交流电机正在取代直流电机⑴⑵。同时，关于电机在交流传动系统中的运用，已经做岀了大量的研究⑴⑶⑷。各种电机广泛应用于传动系统如：感应电机、无刷永磁直流电机、可变磁阻电动机、同步磁阻电机⑺ 在过去二十年中，永磁（PM）材料迅速发展。永磁电机因为苴良好的功率密度大和效率高等优点，越来越受欢迎特别是对于小额泄功率电机。永磁电机取消了存在于一般电机中的励磁绕组。最近，随着高侨顽力、髙剩余磁通密度和髙能量的永磁材料的发现，使永磁电机气隙磁通密度可进一步提髙，电机的功率密度也得到了进一步增大。然而，永磁材料磁导率较低，因此要改变永磁体磁通需要一个较大的磁动势。当电机需要弱磁运行时，这样就大大限制了永磁电机在髙速场合的应用。另一方面，同步电机有很好磁场调节能力。这是由于苴气隙小同时电机转子上有一套励磁绕组。然而，将导致电机成励磁绕组损耗，同时电机的滑环与电刷使电机运行不稳定。 本文提岀了一种新型的同步/永磁混合励磁永磁电机，电机转子分别有永磁体与励磁绕组，英中有四个永磁极和两励磁绕组：定子与普通的电励磁电机相同。电机内的磁场主要由四个永磁体提供，励磁绕组在电机中主要是起调节作用。通过改变转子励磁绕组的电流方向，改变两个励磁绕组所在磁极的磁势方向，电机可在增磁或去增下运行。虽然电机中仍然存在滑环与电刷，但是当电刷不能使用时也不会造成严重的问题，由于电机中永磁体仍将提供气隙磁通。当转子不通入励磁电流时，由于永磁体有较髙的矫顽力，气隙中也存在较大的气隙磁密通。 2.工作原理 同步/永磁混合励磁永磁电机结构如图1所示。电机共有6个磁极，其中4个是永磁磁极，2个是电励磁磁极。总的来讲，这种电机的运行原理与普通永磁电机类似，但这种电机的气隙磁场可调 A理想磁路分析 为了便于理解工作原理，假立了一个理想磁场因此有以下几点假设 1.铁磁材料为线性材料 2.忽略电机的边缘与端部漏抗 3.在每个极下磁通均匀分布 4.在两个磁极间磁通均匀分布