自启动永磁同步电机与开关磁阻电机对比word版本
电机培训资料(1)
各种电机的介绍及对比
电机培训资料(1)
永磁同步电机的运用
日本电动车用永磁同步电机状况 日本1965年就开始研制电动车, 于1967 年成立了日本电动车 协会。由于永磁同步电机的性能优良, 所以一经问世就受到日 本汽车公司的青睐。1996年, 丰田汽车公司的电动车RAV4就 采用了东京电机公司的插入式永磁同步电机作为驱动电机,其 下属的日本富士电子研究所研制的永磁同步电机可以达到最 大功率50 kW, 最高转速1 300 r/min。1998年1月, 尼桑公司 研发的新一代电动小客车在美国加利福尼亚州投入使用。驱 动电机采用了钕铁硼材料, 电机体积很小。表2为该电动车驱 动电机的技术指标。
在电动汽车领域最早使用的就是直流电动机。直流电 动机结构简单, 易于控制, 具有良好的电磁转矩控制特性, 但是由于采用机械换向结构, 维护困难, 并产生火花, 容 易对无线电产生干扰, 这对高度智能化的未来电动汽车 是致命的弱点。另外,直流电动机驱动系统体积大、制造 成本高、速度范围有限、能量密度较低, 这些都限制和 妨碍了直流电动机在电动汽车中的进一步应用。
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各种电机的介绍及对比
永磁电动机驱动系统
永磁电动机既具有交流电动机的无电刷结构、运行可靠等优点, 又 具有直流电动机的调速性能好的优点, 且无需励磁绕组, 可以做到体 积小、控制效率高, 是当前电动车用电动机研发与应用的热点。 永磁电动机驱动系统可以分为无刷直流电动机(BLD2CM)系统和永 磁同步电动机(PMSM)系统。无刷直流电动机(BLDCM)系统具有转 矩大、功率密度高、位置检测和控制方法简单的优点, 但是由于换 相电流很难达到理想状态, 因此会造成转矩脉动、振动噪声等问题。 对于车速要求不太高的电动汽车驱动领域,BLDCM系统具有一定的 优势, 得到了广泛的重视和普遍应用。
永磁同步电机 同步电机 交流变频电机 笔记
总结：两种永磁同步电动机的比较(1) 无刷直流电动机（简称BDCM，又称梯形波永磁同步电动机/方波电动机）：其出发点是用装有永磁体的转子取代有刷直流电动机的定子磁极，将原直流电动机的转子电枢变为定子。
有刷直流电动机是依靠机械换向器将直流电流转换为近似梯形波的交流，而BDCM是将方波电流（实际上也是梯形波）直接输入定子，其好处就是省去了机械换向器和电刷，也称为电子换向。
为产生恒定电磁转矩，要求系统向BDCM输入三相对称方波电流，同时要求BDCM的每相感应电动势为梯形波，因此也称BDCM为方波电动机；（调速性能好、堵转转矩大）(2) 永磁同步电动机（简称PMSM,又称正弦波电动机）：其出发点是用永磁体取代电励磁式同步电动机转子上的励磁绕组，以省去励磁线圈、滑环和电刷。
PMSM的定子与电励磁式同步电动机基本相同，要求输入定子的电流仍然是三相正弦的。
为产生恒定电磁转矩，要求系统向PMSM输入三相对称正弦电流，同时要求PMSM的每相感应电动势为正弦波，因此也称PMSM为正弦波电动机。
总结一：1.交流变频电机——双边励磁的电机，转子交流励磁，可自行起步，存在转差率S；2.同步电机——双边励磁的电机，转子直流励磁，不可自行起步3.无换向器同步电机——由同步电动机、位置检测器和电力电子装置组成的电子运行电机系统，其调速性能类似于直流电动机。
由于其定子绕组电流的频率受转速自动控制、可消除振荡，所以亦称为自控式同步电动机4.永磁同步电机——转子采用永磁体，添加位置传感器，采用逆变电路控制。
总结二：调速电动机：调速电动机最常用的有交流变频电动机、磁阻电动机、有刷直流电动机和无刷直流电动机同步电机的结构同步电动机也是由静止的定子和转动的转子两个基本部分组成的。
1．定子由于同步电机的定子结构部件和异步电动机一样，起着接收、输出电能和产生旋转磁场的作用，它们的结构形式并无多大区别，所以同步电动机的定子也是由导磁的定子铁心和导电的三相交流绕组，以及固定铁心用的机座和端盖等部件组成。
(完整word版)电动机的分类、特点、应用场合、电动的选择
一、电动机的种类（一）流行的分类1、按工作电源种类划分稀土永磁直流电动机铁氧体永磁直流电动机无刷直流电动机永磁直流电动机铝镍钴永磁直流电动机直流电动机有刷直流电动机串励直流电动机电动机并励直流电动机电磁直流电动机他励直流电动机单相电动机复励直流电动机交流电动机三相电动机7、按电机结构尺寸分类，可将电机分为大型、中型、小型：1）16号机座及以上，或机座中心高大于630mm，或者定子铁心外径大于990mm的，属于大型电动机。
2）11～15号机座，或机座中心高在355mm～630mm，或者定子铁心外径在560～990mm 之间的，的属于中型电动机；3）10号及以下机座，机座中心高在80mm～315mm，或者定子铁心外径在125～560mm 之间的，属于小型电动机；二、各类电动机的特点和应用场合（按以结构和工作原理为例）按结构和工作原理划分：可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机。
（1）同步电动机可划分：永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。
永磁同步电动机：特点：永磁同步电动机结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高，和直流电机相比它没有直流电机的换向器和电刷等缺点。
和异步电动机相比，它由于不需要无功励磁电流，因而效率高，功率因数高，力矩惯量比大，定子电流和定子电阻损耗减小，且转子参数可测、控制性能好；但它与异步电机相比，也有成本高、起动困难等缺点。
和普通同步电动机相比，它省去了励磁装置，简化了结构，提高了效率。
永磁同步电机矢量控制系统能够实现高精度、高动态性能、大范围的调速或定位控制，因此永磁同步电机矢量控制系统引起了国内外学者的广泛关注。
应用场合：已广泛应用于石化、化纤、纺织、机械、电子、玻璃、橡胶包装、印刷、造纸、印染、冶金等行业的调速传动设备上。
磁阻同步电动机：特点：结构简单，转子不存在电磁损耗，能避免开关磁阻电机的噪声大及低速运行时力矩脉动显著等缺点。
应用场合：磁阻式同步电动机主要用于工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等领域。
对永磁无刷直流电机和开关磁阻电机的理解
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。
(完整word版)开关磁阻电机发展概况及市场趋势(word文档良心出品)
开关磁阻电机发展概况及市场趋势发布人:kzcd 发布时间:2005-3-4摘要：作为一种新型调速驱动系统，开关磁阻电机以其结构简单、低成本、高效率、优良的调速性能和灵活的可控性，愈来愈得到人们的认可和应用。
随着对开关磁阻电机认识的深入，其应用必将更为普遍。
关键词：开关磁阻电机、驱动系统一、开关磁阻电机发展简介开关磁阻电机是80年代初随着电力电子、微电脑和控制技术的迅猛发展而发展起来的一种新型调速驱动系统，具有结构简单、运行可靠及效率高等突出特点，成为交流电机调速系统、直流电机调速系统和无刷直流电机调速系统的强有力的竞争者，引起各国学者和企业界的广泛关注。
跨国电机公司Emerson电气公司还将开关磁阻电机视为其下世纪调速驱动系统的新的技术、经济增长点。
目前开关磁阻电机已广泛或开始应用于工业、航空业和家用电器等各个领域。
1970年，英国Leeds大学步进电机研究小组首创一个开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor, SRM）雏形，这是关于开关磁阻电机最早的研究。
1972年，进一步对带半导体开关的小功率电动机（10w～1kw）进行了研究。
到了1975年有了实质性的进展，并一直发展到可以为50kw的电瓶汽车提供装置。
1980年在英国成立了开关磁阻电机驱动装置有限公司（SRD Ltd.），专门进行SRD系统的研究、开发和设计。
1983年英国（SRD Ltd.）首先推出了SRD系列产品，该产品命名为OULTON。
1984年TASC驱动系统公司也推出了他们的产品。
另外SRD Ltd. 研制了一种适用于有轨电车的驱动系统，到1986年已运行500km。
该产品的出现，在电气传动界引起不小的反响。
在很多性能指标上达到了出人意料的高水平，整个系统的综合性能价格指标达到或超过了工业中长期广泛应用的一些变速传动系统。
从上世纪90年代国际会议的上有关SRD系统的文章来看，对SRD系统的研究工作已经从论证它的优点、开发应用阶段进入到设计理论、优化设计研究阶段。
永磁同步电机与异步电机的比较（精选五篇）
永磁同步电机与异步电机的比较（精选五篇）第一篇：永磁同步电机与异步电机的比较永磁同步电机与异步电机的比较随着电力电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电动机得以迅速的推广应用。
永磁同步电机与普通异步速电机相比，具有如下优势：1、效率高这里所说的效率高不仅仅指额定功率点的效率离于普通三相异步电机，而是指其在整个调速范围内的平均效率。
永磁同步电机的励磁磁场由永磁体提供，转子不需要励磁电流，电机效率提高，与异步电机相比，任意转速点均节约电能，尤其在转速较低的时候这种优势尤其明显。
2.启动转矩永磁同步电机一般也采用异步起动方式，由于永磁同步电机正常工作时转子绕组不起作用，在设计永磁电机时，可使转子绕组完全满足高起动转矩的要求，例如使起倍1.8倍上升到2.5倍，甚至更大。
3.对电网运行的影响因异步电机的功率因数低，电机要从电网中吸收大量的无功电流，造成电网翰变电设备及发电设备中有大量无功电流，进而使电网的品质因数下降，加重了电网及枪变电设备及发电设备的负荷，同时无功电流在电网、翰变电设备及发电设备中均要消耗部分电能，造成电力电网效率变低，影晌了电能的有效利用。
同样由于异步电机的效率低，要满足翰出功率的耍求，势必要从电网多吸收电能，进一步增加了电两能量的损失，加重了电网负荷。
在永磁电机转子中无感应电流励班，电机的功率因数高，提高了电网的品质因数使电网中不再需安装补偿器。
同时，因永磁电机的高效率，也节约了电能。
4、体积小，重量轻由于使用了高性能的永磁材料提供磁场，使得永磁电机的气隙磁场较感应电机大先增强，永磁电机的体积和重最较感应电机可以大大的缩小。
例如11kW的异步电机重最为220kg，而永磁电机仅为92kg，相当于异步电机重量的45.8%。
5、故障率更低、使用普遍由于使用了高性能的稀土永磁材料提供磁场，因此故障率更低，使用更加普遍为目前应用的主流电梯驱动电机，异步电机目前在客用电梯应用市场上已经完全淘汰，部分低端大载量货用电梯在使用！基于以上对比优势，目前，永磁同步电机它比普通三相异步电机更高效，更节能！第二篇：永磁同步电机特高效永磁电机替换Y2异步电机节能分析效率和功率因数是两个不同的概念。
感应电机、永磁电机、开关磁阻电机三类的优缺点对比
感应电机、永磁电机、开关磁阻电机三类的优缺点对
比
高速电机主要有感应电机、永磁电机、开关磁阻电机三类
目前成功实现高速化的主要有感应电机、永磁电机、开关磁阻电机，它们各有优缺点。
从功率密度和效率来看，选择顺序为永磁电机、感应电机和磁阻电机;然而从转子机械特性来看其选择顺序需要颠倒过来，即磁阻电机、感应电机和永磁电机。
在确定高速电机结构形式时，需要对其电磁特性和机械特性综合对比研究。
目前中小功率高速电机采用永磁电机较多，中大功率高速电机采用感应电机较多。
(1)感应电机
感应电机转子结构简单、转动惯量低，并且能够在高温和高速的条件下长时间运行，因此感应电机在高速领域应用比较广泛。
不同类型电机简介与比较
不同类型电机简介与比较•专利战电机，顾名思义，就是电能和机械能转换的装置。
任何电机既可以做电动机(motoring)运行，也可以做发电机(generating)运行，其本身不产生能量，只是实现机电能量的转换场所，但转换过程中的损耗会转换成热量，所以任何电机的设计包括电磁设计，机械设计和热设计，大家比较关注电功率，机械功率，损耗和效率，温度等性能参数。
图1机电能量转换示意图根据结构和应用场合不同，电机种类可谓繁多。
但用于目前汽车驱动的主要就是永磁同步电机，异步电机(感应电机)，开关磁阻电机，电励磁电机，直流电机。
行文到此大家不免要关注这些电机都有啥不同，各有什么优缺点?我们不妨在此做个简单科普吧。
直流电机直流电机是电机家族里最古老的发明，其发明人就是大家耳熟能详的法拉第，传统直流电机主要由转子上的电枢绕组，定子上的励磁绕组，定、转子铁心，机座和电刷-换向器构成，励磁绕组提供励磁磁场，电枢绕组提供产生转矩的电流。
图2法拉第及其发明的直流电机前面讲过，直流电机有励磁绕组和电枢绕组，通过控制励磁绕组的电流可以控制磁场的大小，通过控制电枢绕组的电流可以调节转矩大小，所以直流电机最大的优点是控制性能好，可以仅仅通过外接可变电阻就能近乎线性的调节电机的输出转速和转矩。
但因电刷的存在，可靠性低，维护成本高，且由于电刷接触电阻和外接电阻引起的额外损耗较大，电机效率比较低。
目前新研制的电动汽车基本已不再采用有刷直流电机，一般只用在车窗升降，驱动雨刮等地方，且有用电子换向器取代电刷换向器的趋势。
感应电机感应电机的发明者是另一位科技大牛特斯拉，一般其定子铁心上埋有三相交流绕组，转子由铁心和短接的笼型绕组组成，当定子绕组中通以三相交流电时，将产生一合成的空间同步旋转磁场，切割转子绕组，从而在转子笼型绕组中生成电流，该电流又会受到磁场的作用而产生电磁力，驱动转子旋转。
图3特斯拉及其发明的感应电机因其转子上不需要电刷，结构简单，可靠性好，生产技术比较成熟，在工业生产中广泛使用。
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自启动永磁同步电机与开关磁阻电机对比
自启动永磁同步电机与开关磁阻电机对比
1、自启动永磁同步电机
1.1 工作原理
起步过程与异步电机一样，定子绕组三相旋转磁场与转子鼠笼条（铜条）感应电流产生的磁场作用，让电机启动起来，此时永磁体不起作用，当转速起来后，由永磁体与定子旋转磁场作用带动转子旋转。
当同步转速稳定后，由于定子磁场转速与转子转速一致，及没有相对运动，不会产生感应电流，鼠笼条（铜条）也就不起作用。
1.2 基本结构
主要由定子铁芯、绕组、机座、端盖、接线盒、转子铁芯、转轴、磁钢等组成。
定子结构转子结构
2、开关磁阻电机
2.1 工作原理
开关磁阻电机磁路始终以“磁阻最小”为转动原则，及当绕组通交流时，会在气隙形成交流磁场，该磁场从定子流动转子，再留回定子形成回路，该回路始
终从最小磁阻的路径流过。
然后通过控制器依次给三相绕组通电形成旋转磁场，从而带动转子旋转起来。
2.2 基本结构
除转子上没有磁钢外，其余构建与永磁同步电机一致，只是转子形状和绕组排布有差异而已。
3、性能对比
3.1 由于开关磁阻电机定子和转子都有齿槽，气隙磁场畸变比较严重，相比永磁同步电机只有定子开有槽，开关磁阻转矩脉动和电磁噪音大很多。
3.2 自启动永磁同步电机转子有启动绕组，可以直接启动，而开关磁阻电机必须通过控制器才能启动，成本增加，而且需增加控制器安装空间。
3.3 开关磁阻电机由于转子没有安装永磁体，出力全靠定子绕组电流产生，不仅增加了定子绕组和逆变器的负担，也提高了逆变器功率要求，当然成本也会提高。
3.4 永磁同步电机额定效率达95%以上，且高效率区域很宽，而开关磁阻基本在90%左右，高效区也很窄，在负载比较低的工况下，耗电量比较高。
3.5 同功率、转速下，永磁同步电机可以做得比开关磁阻体积小、重量轻。
综上：与开关磁阻电机相比，永磁同步电机的优势更明显，特别是在负载不高的工况下，节能效果比较突出。