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1、第二十四章 永磁电机,永磁材料及其特性,永磁同步电机的特点与应用,永磁直流电机的特点与应用,永磁无刷直流电动机,永磁材料及其特性,磁性材料基本概念 永磁材料磁性能的主要参数 磁滞回线、退磁曲线 回复线,物质的磁性,磁性：能够激发磁场，并且在磁场中受到力的作用的这一种性质。 基本原因：电子绕原子核的公转和各种基本粒子的自旋。,原子磁矩,电子磁矩,原子核磁矩,内禀磁矩,轨道磁矩,磁畴概要,磁畴结构（仅指铁磁性） 磁畴的形状、大小以及它们之间的排列方式。 通过冷加工、热处理、研磨、定向等各种外部因素来影响磁畴的结构，从而制造出不同性能的磁性材料。,物质的磁性,第一节 永磁材料的基本性能,磁性材料基本
2、概念 永磁材料磁性能的主要参数 磁滞回线、退磁曲线 回复线,退磁曲线,磁滞回线 磁感应强度B值的变化总是落后于磁场强度H的变化，这种现象称为磁滞。 退磁曲线 磁滞回线在第二象限的部分称为退磁曲线。,磁滞回线,退磁曲线,重要参数 剩余磁感应强度或剩余磁通密度（T） 磁感应强度矫顽力或矫顽力（A/m）,磁滞回线,铁磁性材料的分类 软磁材料：矫顽力小于100A/m。用来组成电机磁路，如定、转于冲片，以及其它导磁部分。 半硬磁材料：矫顽力为1001000A/m。可用于制作磁滞电动机转子，故也称磁滞材料。在工作过程中常处于交变磁化状态。 硬磁材料（或永磁材料）：矫顽力大于1000A/m。常作为永磁电机的
3、磁源，放置在定子或转子上。,24-1 永磁材料及主要特性,永磁（硬磁）,永磁：在没有线圈磁势的情况下，可以提供一定的磁势和磁通的铁磁材料。,软磁：可以提高导磁能力,一. 永磁材料,磁性材料,软磁,(Hc100A/m),永磁材料特点,1、永磁材料的磁滞回线宽,磁能积 (BH)max大(常记作BmHm),高剩余磁感应强度Br,高矫顽力Hc,2、永磁材料工作点一般处于磁滞回线第二象限,(Hc 1kA/m),三高,二、永磁材料工作点,负载线,回复线,i=0,三 永磁材料的种类及其特性,稀土材料: 退磁曲线即回复线，磁性能稳定！,钕-铁-硼,铝镍钴,铁氧体,1、铝镍钴 2、铁氧体 3、稀土永磁,永磁材料
4、种类,1. 剩余磁感应强度高 2. 热稳定性好 3. 机械强度好,1. 剩余磁感应强度高 2. 矫顽磁场强度高 3. 最大磁能积高 4. 价格高 5. 机械性能较差,1. 剩余磁感应强度小 2. 矫顽磁场强度大 3. 最大磁能积较小 4. 机械强度差 5. 价格低廉,钐钴,24-2 永磁同步电机,结构特点,N,S,不消耗励磁 功率损耗小，效率高,永磁代替电励磁电枢结构不变。,省去转子的滑环或电刷（电磁式同步电机） 结构简单,永磁铁的提供磁通和磁势不是常数,永磁的磁阻很大,永磁电机参数和运行的性能有什么不同的特点？,星型,切向,径向,永磁铁的工作特点,性能特点,一般地：,比整步功率dPem/d小
5、，稳定性差。,电枢反应的去磁作用小；电枢反应的去磁后，磁势增加,N,S,1、 2、外特性硬、电压调整率小 3、调压困难 4、稳态短路电流大，但 5、功角特性,为什么？,24-3 永磁直流电机,结构特点,用永磁铁代替直流电机的励磁线圈与磁极！,永磁电机本体,位置传感器,变频器,永磁无刷直流电动机（PMBLDCM）,永磁无刷直流电动机（PMBLDCM）,航空同步电机总结 ,第十八章 同步电机概述 复习交流电机一般问题（交流绕组、感应电势、磁势），了解同步电机原理、结构、励磁方式、技术指标、航空同步电机特色及发展状况。 *第十九章 三相同步发电机对称运行原理 重点介绍了同步电机电枢反应，推导出时空相
6、量图，本章另一个重点是同步发电机的电势方程及相量图，这些是同步电机的基本理论，应当牢固掌握，同时，对同步发电机的负载特性及电抗测定方法应了解。,第二十章 同步发电机不对称运行 重点是不对称运行的分析方法，掌握相序电抗概念，掌握阻尼绕组的作用 第二十一章 同步发电机的突然短路 重点是三相突然短路物理过程的分析，要求了解瞬态电抗及突然短路电流。 第二十二章 同步发电机的并联运行 重点是同步发电机并网的条件及方法，另一重点是功角特性及并网后有功功率及无功功率的调节，均要求掌握。,第二十三章 同步电动机 掌握同步电动机的电势方程式和相量图，同时要求掌握同步电动机起动方法。 掌握无刷直流电机、步进电机的结构、原理及性能特点。 第二十四章 永磁电机 重点是永磁材料及其特性，掌握永磁同步、的性能特点。,
