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调速永磁同步电动机电磁设计

更新时间：2020-03-10 18:54:32 大小：6M 上传用户：sun2152 查看TA发布的资源 标签：永磁同步电动机电磁设计 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

摘要：调速永磁同步电动机又称为正弦波电流驱动永磁无刷电动机，是没有启动绕组和变频启动的永磁同步电动机。相对于方波电流驱动永磁无刷电动机，它避免了电流换向时产生较大转矩脉冲。随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展，变频调速系统在许多高科技领域得到越来越多的广泛应用。而调速永磁电动机由于具有高效率、高功率因数、体积小、结构简单以及良好的伺服驱动性能等一系列优点，在变频调速系统中得到广泛运用。

论文分析了各种磁路结构对调速永磁同步电动机性能的影响，介绍了调速永磁同步电动机的基本工作原理、数学模型和控制理论，在研究电机设计相关理论及调速永磁同步电动机设计特点的基础上，提出了适合调速永磁同步电动机设计的电磁计算程序，并完成了一台内置切向式15KW调速永磁同步电动机的电磁设计，最后总结了永磁同步电动机结构参数对运行性能的影响。

19世纪20年代出现的世界上第一台电机就是用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，磁能密度很低，用它制成的电机体积庞大，不久就被电励磁电机所取代。由于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2.7kJ/ml）、钻钢（最大磁能积约7.2kJm3）等多种永磁材料。特别是20世纪30年代出现的铝镍钻永磁（最大磁能积现可达85kJ/m3）和50年代出现的铁氧体永磁（最大磁能积现可达40kJ/m3），磁性能有了很大的提高，各种微型和小型电机又纷纷采用永磁体励磁。永磁电机的功率小至数毫瓦，大至几十千瓦，在军事、工农业和日常生活中得到了广泛的运用，产量急聚增加。但是，铝镍钻永磁的矫顽力偏低（36-

160kA/m），铁氧体永磁的剩磁密度不高（0.2-0.44T），限制了它们在电机中的应用范围。直到20世纪60年代和80年代，稀土钻永磁和钦铁硼永磁（二者统称为稀土永磁）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。随着稀土永磁材料的出现和发展，永磁电机的发展大致可以分为三个阶段四：