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劳动出版社精品课件《电机与变压器（第五版）》 A041206§10—4

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1、104 永磁电机,一、永磁直流电动机,永磁直流电动机是用永磁材料(永磁体)取代了普通直流电动机的主磁极和励磁绕组。,1.永磁直流电动机基本结构,(1)永磁体的种类和结构,环形铝镍钴磁钢带磁极弧铝猛镍钴磁钢瓦形铁氧体磁钢,环形铁氧体磁钢多极薄片形稀土磁钢永磁直流电动机外形结构,典型永磁体结构原理图,1磁钢 2电枢 3磁极 4机壳,(2)磁钢的充磁方法,(3)磁钢的稳磁处理,稳磁处理有的是在磁钢生产过程中完成的，例如温度变化、冲击和热运动的处理；有的则是在永磁电机的生产过程中完成的，例如电动机运行状态的处理。,2.永磁直流电动机运行中的一些问题,(1)永磁直流电动机的励磁不可以调节,(2)永磁直流电动机对温度的敏感性,(3)电枢反应的影响,二、永磁同步电动机,1.永磁同步电动机的基本结构,永磁同步电动机分为定子和转子两部分。定子部分由定子铁心、定子绕组和机座组成，定子绕组是三相对称绕组，接三相交流电源。转子部分由永磁体励磁取代了直流励磁，其转子结构由永久磁钢和笼式启动绕组两部分组成。,2.永磁同步电动机的工作原理,星形结构星形结构并联磁路结构,并联磁路结构分段结构,永磁同

2、步电动机转子结构形式,三、永磁直流无刷电动机,永磁直流无刷电动机,采用铁氧体材料作为永磁体的永磁直流无刷电动机，以廉价见长且性能良好，广泛用于家用电器、汽车、玩具和电动工具等领域。采用稀土永磁材料作为永磁体的永磁直流无刷电动机，体积小且性能更好，主要用于航天、计算机和井下仪器。,1.永磁直流无刷电动机的基本结构,永磁直流无刷电动机主要由永磁直流无刷电动机本体(定子和转子)、转子位置传感器和驱动电路组成。,永磁直流无刷电动机基本结构示意图 1定子 2转子 3转子位置传感器 4检测磁极,(1)永磁直流无刷电动机本体是实现机电能量转换的部件，由定子和转子两部分组成。,定转子实物图,(2)转子位置传感器主要是检测转子所处的位置，以便确定驱动电路中开关元件的导通顺序和驱动电路中开关元件的导通角，从而决定了电枢磁场的磁状态。,(3)驱动电路主要是由开关元件组成的逆变电路。驱动电路是将转子位置传感器检测到的转子位置信号进行处理，按一定的逻辑关系输出，去触发功率开关管。它的输出频率不是独立调节的，而是受控于转子位置检测信号。,2.永磁直流无刷电动机的工作原理,永磁直流无刷电动机基本结构示意图,永磁直

3、流无刷电动机三相定子绕组接成星形，转子位置传感器与转子同轴相连，控制电路对位置信号进行逻辑变换后产生控制信号，经放大后触发逆变器的功率开关元件通断，使三相定子绕组按一定的顺序通过电流。,永磁直流无刷电动机原理图,随着转子转到不同的位置，转子位置传感器不断发出信号，通过控制电路逻辑变换后，每次同时触发二个开关元件导通，其导通的顺序为T1、T6T1、T2T3、T2T3、T4T5、T4T5、T6T1、T6，共有六种触发组合状态，每个状态中都有两相定子绕组有电流流过,使电动机定子产生按60电角度不断旋转的磁极，带动电动机转子顺时针转过60电角度，这样周而复始，电动机进入正常的运行状态，带动负载工作，输出机械能。,3.永磁直流无刷电动机的特点,直流电动机主要优点是调速和启动特性好，堵转转矩大，因而被广泛应用于各种驱动装置和伺服系统中。,直流电动机的缺点：精度、性能和可靠性不高，寿命短，结构复杂、噪声大、维护困难。,无刷直流电动机既具有直流电动机的特性，又具有交流电动机结构简单、运行可靠、维护方便等优点；若采用高速轴承,它的转速可以在高达每分钟几十万转。因此，它可作为一般直流电动机、伺服电动机和力矩电动机等使用，尤其适用于高级电子设备、机器人、航空航天技术、数控装置、医疗化工等高新技术领域。,四、常用电动机的特性比较,

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