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電梯開門機(jī)用永磁同步電動(dòng)機(jī)篇一
效率和功率因數(shù)是兩個(gè)不同的概念。電機(jī)的效率是指電機(jī)的軸輸出功率與電機(jī)從電網(wǎng)吸取的功率之比，而功率因數(shù)是指電機(jī)的有功功率與視在功率之比。
功率因數(shù)低會(huì)造成無功電流大；進(jìn)而造成因線路電阻壓降大，電壓低。因線路損耗增加，有功功率增加。
具體原理：
交流永磁同步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子無滑差，無電勵(lì)磁，轉(zhuǎn)子無基波鐵、銅耗損。轉(zhuǎn)子由于永磁體自帶磁場(chǎng)，無需無功勵(lì)磁電流，因此功率因數(shù)高，無功轉(zhuǎn)子無基波鐵、銅耗損。無功功率少，定子電流大幅下降，定子銅損耗大為減少。同時(shí)，由于稀土永磁電機(jī)的極弧系數(shù)大于異步電動(dòng)機(jī)的極弧系數(shù)，當(dāng)電壓和定子結(jié)構(gòu)一定時(shí)，該電機(jī)的平均磁感應(yīng)強(qiáng)度比異步電機(jī)小，鐵損耗小。由此可見，稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)是通過降低自身各種損耗而節(jié)能的，不受工況、環(huán)境等因素變化的影響。
永磁同步電動(dòng)機(jī)的特性
效率高
平均節(jié)電10%以上
異步y(tǒng)2電動(dòng)機(jī)效率曲線，一般在60% 額定負(fù)載時(shí)下跌較快，輕載時(shí)效率很低 永磁電動(dòng)機(jī)效率曲線高而平，在20%~120% 額定負(fù)載時(shí)均處于高效率區(qū)。經(jīng)多個(gè)廠家不同工況現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，永磁同步動(dòng)機(jī)的節(jié)電率在10~40%。
功率因數(shù)高 接近1 永磁同步電機(jī)無需無功勵(lì)磁電流，所以功率因數(shù)幾乎為1，功率因數(shù)曲線和效率曲線高而平，功率因數(shù)高，定子電流小，進(jìn)而降低定子銅耗，提高效率。工廠電網(wǎng)可減少甚至取消電容無功補(bǔ)償。同時(shí)永磁電機(jī)的無功補(bǔ)償是實(shí)時(shí)就地補(bǔ)償，使得工廠的功率因數(shù)更平穩(wěn)，對(duì)其它設(shè)備的正常運(yùn)行非常有利，減少工廠內(nèi)電纜傳輸?shù)臒o功損耗，起到綜合節(jié)能的效果。
電機(jī)電流小
采用永磁電機(jī)后，電機(jī)電流明顯下降，經(jīng)實(shí)測(cè)，永磁電機(jī)和y2電機(jī)相比，電機(jī)電流明顯減少。永磁電機(jī)無需無功勵(lì)磁電流，電機(jī)電流大幅降低。減少了電纜傳輸中的損耗，等于擴(kuò)大了電纜的容量，輸電電纜經(jīng)可以安裝更多電機(jī)。
運(yùn)行無滑差轉(zhuǎn)速穩(wěn)定
永磁電機(jī)是同步電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速只與電源頻率有關(guān)，2極電機(jī)，在50hz電源下工作時(shí)，轉(zhuǎn)速嚴(yán)格穩(wěn)定在3000r/min。不丟轉(zhuǎn)、無滑差、不受電壓波動(dòng)、負(fù)載大小的影響。
溫升低15~20℃
永磁電機(jī)的電阻損耗小，總損耗大大降低，降低了電動(dòng)機(jī)的溫升。經(jīng)實(shí)測(cè)，在同等條件下，工作溫度比y2電機(jī)低15~20℃。
能源緊張是影響我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要問題，也是全世界共同關(guān)心的闊題。節(jié)能是我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，也是當(dāng)前一項(xiàng)極為緊迫的任務(wù)。
電梯開門機(jī)用永磁同步電動(dòng)機(jī)篇二
電梯用永磁電動(dòng)機(jī)概況
1前言
近年來，隨著具有快速電流跟蹤功能的變頻裝置、dsp信號(hào)處理器以及高性能釹鐵硼永材料的出現(xiàn)，為永磁同步電動(dòng)機(jī)及其控制技術(shù)的發(fā)展帶來了新的生機(jī)。由于其低噪聲、平層精度和舒適性都優(yōu)于以前的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，又容易用作低速直接驅(qū)動(dòng)，可省去齒輪減速裝置，使得永磁同步電動(dòng)機(jī)無齒輪傳動(dòng)變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)方式，將成為電梯驅(qū)動(dòng)技術(shù)的主要發(fā)展方向。
2電梯的發(fā)展概況
電機(jī)的由于使用場(chǎng)合的特殊性電梯驅(qū)動(dòng)用電機(jī)應(yīng)該具有振動(dòng)小、噪聲低、起動(dòng)電流小、有足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和運(yùn)行平穩(wěn)等性能要求。永磁同步電機(jī)具有轉(zhuǎn)矩紋波小轉(zhuǎn)速平穩(wěn)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快速準(zhǔn)確過載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)不僅能滿足以上要求而且可以顯著提高功率因數(shù)降低損耗提高效率長期運(yùn)行可以起到降本增效的作用。同時(shí)正弦波永磁同步電動(dòng)機(jī)可根據(jù)多種矢量控制方法來構(gòu)成變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高性能、高精度的傳動(dòng)在動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求高的場(chǎng)合其應(yīng)用前景尤其看好。
2.1 電梯電機(jī)和控制技術(shù)[2] [3] [4] [5] [6]電梯的發(fā)展歷史，其實(shí)就是電梯電機(jī)和控制技術(shù)的發(fā)展史。[2] [3] [4] [5] [6] 電梯電機(jī)，按電機(jī)的類型分，可以分為直流電機(jī)和交流電機(jī)兩大類。按照電機(jī)所驅(qū)動(dòng)的曳引機(jī)有無齒輪箱可以分為有齒輪驅(qū)動(dòng)和無齒輪驅(qū)動(dòng)兩種，按控制方式的不同可以分為雙速電機(jī)，調(diào)壓調(diào)速電機(jī)和變頻調(diào)速電機(jī)等。電梯電機(jī)的分類見圖1: 圖電梯電機(jī)的分類
下面將這幾種電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)做一比較。2.1.1 和交流調(diào)速系統(tǒng)相比，直流調(diào)速系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單，調(diào)速性能好，變流裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，長期以來在調(diào)速傳動(dòng)巾占統(tǒng)治地位，但是隨著交流調(diào)速理論和技術(shù)的發(fā)展，越來越多的場(chǎng)合被交流電機(jī)替代。這主要是由于直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的以下缺點(diǎn)：
1)直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、故障多、維護(hù)困難且工作量大，經(jīng)常因火花大而影響 生產(chǎn)。
2)機(jī)械換向器的換向能力限制了電動(dòng)機(jī)的容量、電壓和速度，接觸式的電流傳輸又限制了直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合。
3)電樞在轉(zhuǎn)子上，電動(dòng)機(jī)效率低，散熱條件差，冷卻費(fèi)用高。為改善換向能力，減小電 樞漏感，轉(zhuǎn)子變得粗短，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增加，影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。2.1.2 異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn): 一般電梯用的異步電動(dòng)機(jī)都是使用籠型轉(zhuǎn)子，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固耐用。用于電梯的異步電動(dòng)機(jī)控制從剛開始的調(diào)壓調(diào)速、到使用調(diào)壓調(diào)頻的標(biāo)量控制，再演變成磁鏈定向的矢量控制。不但電機(jī)系統(tǒng)的控制精度提高，運(yùn)行效率也提高了。但是異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)存在以下幾個(gè)缺點(diǎn):
1)異步電動(dòng)機(jī)需要從定子一側(cè)勵(lì)磁，因此，電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)低，造成變頻裝置輸入的功率也低。和同容量的同步電動(dòng)機(jī)相比，所用變頻裝置容量大。
2)在高性能的矢量控制異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)子參數(shù)受溫度影響將發(fā)生變化，產(chǎn)生控制誤差，影響其控制精度。
3)異步電動(dòng)機(jī)為提高其功率因數(shù)及效率，需盡量減小定轉(zhuǎn)子間的氣隙，這使得制造困難。2.1.3 永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn): [12] [13] [14] [15] [16] 永磁同步電機(jī)可分為兩類，一類是反電動(dòng)勢(shì)波形和供電電流波形都是理想矩形波(實(shí)際為梯形波)的無刷直流電動(dòng)機(jī)另一類水磁同步電動(dòng)機(jī)兩種波形都是正弦波，就是通常說的永磁同步電動(dòng)機(jī)。其中，他們的變頻調(diào)速系統(tǒng)是使用轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)裝置構(gòu)成閉環(huán)控制，由轉(zhuǎn)子的位置決定變頻器相應(yīng)功率管的通斷，使得變頻器的輸出頻率和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速始終保持同步，即所謂的自控式調(diào)速系統(tǒng)。每當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一對(duì)磁極，變頻器的輸出電流正好變化一個(gè)周期，電流和轉(zhuǎn)子始終保持同步，不會(huì)出現(xiàn)失步現(xiàn)象。
變頻器是通過調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的輸入電壓來進(jìn)行調(diào)速的由于前者的控制特性類似于直流電動(dòng)機(jī)，又用電子換向代替了后者的機(jī)械換向，取消了電刷，故此得名無刷直流電動(dòng)機(jī)，一般來說，用于電梯的無刷直流和永磁同步電機(jī)控制器都安裝有轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)裝置，但也有無刷直流電機(jī)采反用電動(dòng)勢(shì)來檢測(cè)位置，即所謂應(yīng)用無位置感技術(shù)。無刷直流電動(dòng)機(jī)有效率高、功率因數(shù)高，過載能力大，體積小，易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。隨著新型永磁材料的出現(xiàn)，使得同步電動(dòng)機(jī)具有很高的動(dòng)、靜態(tài)品質(zhì)。這種系統(tǒng)控制方法非常簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是:制造工藝比異步電機(jī)略為復(fù)雜，最致命的劣勢(shì)是低速時(shí)脈動(dòng)明顯。這樣會(huì)造成電梯低速的舒適感要差。2.1.4永磁同步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是: i)轉(zhuǎn)矩紋波小，轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快速準(zhǔn)確，過載能力強(qiáng)。同步電動(dòng)機(jī)比異步電動(dòng)機(jī)
對(duì)轉(zhuǎn)矩的擾動(dòng)具有更強(qiáng)的承受能力，能做出比較快的反應(yīng)。當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化時(shí)，要求電機(jī)的轉(zhuǎn)差率也跟著變化，即電機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生相應(yīng)的變化，但是系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的慣性阻礙電機(jī)響應(yīng)的快速性。同步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時(shí)，只要電機(jī)的功角做適當(dāng)變化，而轉(zhuǎn)速始終維持在原來的同步速不變，轉(zhuǎn)動(dòng)部分的慣性不會(huì)影響電機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)矩的快速響應(yīng)。永磁同步電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩的3倍以上，對(duì)電機(jī)系統(tǒng)在負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化較大的工況下穩(wěn)定運(yùn)行非常有利
2)高功率因數(shù)、高效率。水磁同步電動(dòng)機(jī)與異步電動(dòng)機(jī)相比，不需要無功勵(lì)磁電流，可以顯著提高功率因數(shù)，減少定子電流和定子銅耗，而且在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)沒有轉(zhuǎn)子銅耗，進(jìn)而可以因總損耗降低而減小風(fēng)扇容量甚至去掉風(fēng)扇，從而減小甚至省去了相應(yīng)的風(fēng)摩損耗。這樣，它的效率比同規(guī)格的異步電動(dòng)機(jī)可以提高2--8個(gè)百分點(diǎn)。與電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)相比，永磁同步電動(dòng)機(jī)省去了勵(lì)磁功率，提高了效率。而且，水磁同步電動(dòng)機(jī)在25%一120%額定負(fù)范圍內(nèi)均可以保持較高的功率因數(shù)和效率，使輕載運(yùn)行時(shí)節(jié)能效果更為顯著，在長期的使用中可以大幅度地節(jié)省電能.3)體積小、重量輕。近些年來隨著高性能永磁材料的不斷應(yīng)用，永磁同步電動(dòng)機(jī)的功率密度得到很大提高，比起同容量的異步電動(dòng)機(jī)來，體積和重量都有較大的減少，從而使其在許多特殊場(chǎng)合得到應(yīng)用。
4)結(jié)構(gòu)多樣化，應(yīng)用范圍廣水碰同步電動(dòng)機(jī)由于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)極其多樣，產(chǎn)生了特點(diǎn)和性能各異的許許多多的品種，從工一業(yè)到農(nóng)業(yè)，從民用到國防，從日常生活到航空航天，從簡(jiǎn)單電動(dòng)工具到高科技產(chǎn)品，幾乎無所不包。
5)可靠性高。與直流電動(dòng)機(jī)和電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)相比，它沒有電刷，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，增加了可靠性。正弦波水磁同步電動(dòng)機(jī)由于其空載氣隙磁通密度空間分布接近正弦形，減少了氣隙磁場(chǎng)的諧波分量，從而減少了由諧波磁場(chǎng)引起的各種損耗和諧波轉(zhuǎn)矩以及由諧波轉(zhuǎn)矩引起的電磁振動(dòng)，提高了電機(jī)的效率，并且使得電機(jī)在運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)更加平穩(wěn)，噪聲也得到了降低。同時(shí)，正弦波永磁同步電動(dòng)機(jī)可根據(jù)多種矢量控制方法來構(gòu)成變頻調(diào)速系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高性能、高精度的傳動(dòng)，在動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求高的場(chǎng)合其應(yīng)用前景尤其看好。
2.2無齒輪曳引的水磁同步電梯用調(diào)速系統(tǒng)的介紹[17] [18] [19] [20] [21] 傳統(tǒng)的電梯驅(qū)動(dòng)使用的多是有齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，使用的電動(dòng)機(jī)主要是異步電動(dòng)機(jī)。有齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的主要問題是由于采用蝸輪蝸桿或行星齒輪等機(jī)械減速機(jī)構(gòu)，不僅造成了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)工作難度增大、噪聲較大的缺點(diǎn)，而且由于齒輪傳動(dòng)的效率很低，如蝸輪蝸桿的傳動(dòng)效率僅為7 0%左右，使整個(gè)系統(tǒng)能耗較大，運(yùn)行成本增加。同時(shí)，這種傳動(dòng)方式由于齒輪箱和曳引機(jī)的體積較大，需要大的上置式機(jī)房，不僅擠占了建筑物的有效面積從而增加了建筑成本，而且影響了建筑物的立面整體美感為解決上述問題，從90年代起，電梯行業(yè)內(nèi)的有關(guān)企業(yè)就開始了對(duì)新型曳引機(jī)的探索。1996年3月，芬蘭的通力(kone)公司推出了震撼業(yè)界的3000mooospace無機(jī)房電梯，其核心是ecodisc碟式永磁同步曳引機(jī)，從而開創(chuàng)了電梯無齒輪傳動(dòng)的新時(shí)代。水磁同步無齒輪曳引機(jī)采用扁平、盤式外形，有軸向磁場(chǎng)、徑向磁場(chǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)子、徑向磁場(chǎng)外轉(zhuǎn)子三種結(jié)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)的徑向尺寸大，多對(duì)極，是一種低速、高轉(zhuǎn)矩的永磁同步電動(dòng)機(jī)。這種電動(dòng)機(jī)軸向尺寸短，重量輕，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，定子繞組具有良好的散熱條件，可獲得很高的功率密度。同時(shí)，該電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，機(jī)電時(shí)間常數(shù)小，峰值轉(zhuǎn)矩和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高，轉(zhuǎn)矩質(zhì)量比大，低速運(yùn)行平穩(wěn)，具有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)性能。水磁同步無齒輪曳引電梯的主要特點(diǎn)是:
①機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)了無機(jī)房傳動(dòng)。該電梯系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)曳引輪曳引電梯運(yùn)行，不需要機(jī)械減速機(jī)構(gòu)，使得無齒輪曳引機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)變得非常簡(jiǎn)單，大大減輕了繁重的日常維護(hù)工作，使系統(tǒng)的可靠性也大為提高，曳引機(jī)安裝在與曳引繩相同的平面內(nèi)，變頻器則可以置于頂層的電梯門內(nèi)，徹底省去了機(jī)房、降低了建筑成本。
②節(jié)約能源，一方面，由于沒有了減速機(jī)構(gòu)，從而沒有了相應(yīng)的機(jī)械損耗，較大地提高了系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)效率。另一方面，由于使用了高效的永磁同步電動(dòng)機(jī)，減少了電機(jī)損耗，也提高了系統(tǒng)的總體效率。
③噪聲降低，系統(tǒng)穩(wěn)定性增強(qiáng)。有齒輪曳引電梯的噪聲主要來自齒輪箱產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)和高速旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)本身的振動(dòng)。無齒輪曳引機(jī)沒有齒輪箱產(chǎn)生的噪聲和機(jī)械振動(dòng)，也消除了它對(duì)電梯整體穩(wěn)定性所造成的負(fù)面影響。同時(shí)，電動(dòng)機(jī)以很低的轉(zhuǎn)速（90~180r/min）旋轉(zhuǎn)，其本身的噪聲和振動(dòng)都比較小，所以整個(gè)電梯系統(tǒng)的噪聲得到了較大的降低。
④高性能價(jià)格比。雖然永磁同步電動(dòng)機(jī)的成本比異步電動(dòng)機(jī)高，但是取消了減速機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，從而降低了機(jī)械制造成本。同時(shí)由于系統(tǒng)傳動(dòng)效率的提高，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的變頻器的容量就大為減小。這樣，在獲得較高性能的同時(shí)，系統(tǒng)的制造成本并沒有明顯增加。
通過以上的比較和分析，可以得到如下結(jié)論：永磁同步無齒輪曳引技術(shù)是當(dāng)今電梯傳動(dòng)中的先進(jìn)技術(shù)，代表了今后電梯技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向。3永磁同步電機(jī)的概況
3.1永磁同步電機(jī)的發(fā)展概況利用永久磁鐵制造電機(jī)，已有很久的歷史，世界上第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)就是永磁電機(jī)，但是早期的永磁材料磁性能很低，永磁電機(jī)非常笨重，因而很快被電流勵(lì)磁的電機(jī)所取代。到了20世紀(jì)30年代以后，具有較高剩磁密度的鋁鎳鈷永磁材料和具有較高矯頑力的鐵氧體永磁材料先后出現(xiàn)，永磁電機(jī)又開始發(fā)展。
但是這兩種永磁材料都有弱點(diǎn)，性能不夠理想，主要用于微特機(jī)領(lǐng)域。20世紀(jì)60年代后期出現(xiàn)的稀土永磁以及其他各種永磁材料性能的不斷改善，推動(dòng)了永磁電機(jī)的迅速發(fā)展。先后三代稀土永磁材料，使稀土永磁材料的性能得到了很大的提高。特別需要指出的是我國是稀土大國，儲(chǔ)量為世界第一，我國在這方面的研究也取得了很大的進(jìn)展[7] 3.2永磁同步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和種類[8] [23] [24] 永磁同步電動(dòng)機(jī)是由繞線式同步電動(dòng)機(jī)發(fā)展而來的，其結(jié)構(gòu)與繞線式同步電動(dòng)機(jī)基本相同。定子由三相繞組以及鐵心構(gòu)成，并且電樞繞組常以y型連接;在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上，永磁同步電動(dòng)機(jī)用永磁體取代電勵(lì)磁，從而省去了勵(lì)磁線圈、滑環(huán)和電刷。與普通電機(jī)相比，永磁同步電機(jī)還必須裝有轉(zhuǎn)子永磁體位置檢測(cè)器，用來檢測(cè)磁極位置，并以此對(duì)電樞電流進(jìn)行控制達(dá)到對(duì)pmsm伺服控制的目的。與其他電動(dòng)機(jī)相比，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，它的特點(diǎn)是：功率因數(shù)和效率比較高；有效材料利用率高；其輸出功率大；體積??；運(yùn)行可靠。由于永磁同步電動(dòng)機(jī)在某些技術(shù)性能上要優(yōu)于無刷直流電動(dòng)機(jī)和感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)，因此永磁同步電動(dòng)機(jī)在高性能伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中（特別是各種中小功率調(diào)速系統(tǒng)）得到了廣泛的應(yīng)用，諸如在數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、大規(guī)模集成電路制造、辦公自動(dòng)化設(shè)備、柔性制造系統(tǒng)、石油化工設(shè)備、載人宇宙飛船、電動(dòng)工具以及家用電器等領(lǐng)域。永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
1一檢測(cè)器(旋轉(zhuǎn)變壓器)2一永磁體3一電樞鐵心4一電樞三相繞組5-輸出軸 圖2永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)圖
根據(jù)永磁體在轉(zhuǎn)子上安裝位置的不同，pmsm轉(zhuǎn)子可以分為三類:凸裝式、嵌入式和內(nèi)埋式，如圖3所示。凸裝式和嵌入式結(jié)構(gòu)可以減小轉(zhuǎn)子直徑，從而降低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，如果將永磁體直接粘在轉(zhuǎn)軸上還可以獲得低電感，這有利于電機(jī)動(dòng)態(tài)性能的改善。
內(nèi)埋式轉(zhuǎn)子是將永磁體裝在轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部，其磁路氣隙比較小，適用于弱磁控制，為了便于控制，pmsm的定子繞組一般都采用短距分布繞組，氣隙磁場(chǎng)設(shè)計(jì)為正弦波，以產(chǎn)生正弦波反電勢(shì)。設(shè)g為轉(zhuǎn)子永磁體表面到定子表面的距離，m為永磁體厚度，mg為等效氣隙長度，永磁材料的磁導(dǎo)率與空氣幾乎相等，凸裝式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以認(rèn)為是均勻的，這樣可以得到:
4永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律[9] 對(duì)于同步電機(jī)來講，矢量控制的目的是為了改善轉(zhuǎn)矩控制性能，而最終實(shí)施是落到對(duì)定子電流(交流量)的控制上。由十在定子側(cè)的各物理量都是交流量，其空間矢量以同步轉(zhuǎn)速在空間旋轉(zhuǎn)，對(duì)其調(diào)節(jié)、控制和計(jì)算均不方便。因此，需借助坐標(biāo)變換的方法，使各物量從靜止坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系。從同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系觀察，電動(dòng)機(jī)的各空間矢量都變成了靜止矢量。本系統(tǒng)中采用了兩種坐標(biāo)系坐標(biāo)系和dq坐標(biāo)系。
對(duì)于pmsm來說，定義坐標(biāo)系的軸與定子a相繞組重合，軸逆時(shí)針超前軸90空間電角度。由于軸固定在a相繞組軸線上，故坐標(biāo)系為靜止坐標(biāo)系。同時(shí)定義dq坐標(biāo)系的d軸與轉(zhuǎn)子磁極軸線重合，q軸逆時(shí)針超前d軸90空間電角度，d軸與a相定子繞組的夾角為，該坐標(biāo)系在空間隨同轉(zhuǎn)子以電角速度r?一道旋轉(zhuǎn)，故為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系。各坐標(biāo)系如圖3所示。
圖4中，對(duì)于定子電流而言，三相靜止坐標(biāo)系下，5永磁同步電機(jī)的控制策略
目前，永磁同步電機(jī)的高性能控制方式主要有矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制兩種。
5.1矢量控制基本思想1971年，ke提出的矢量控制理論使交流電機(jī)控制理論獲得了第一次質(zhì)的飛躍該理論首先在異步電機(jī)控制系統(tǒng)中獲得成功，隨后被引入同步電機(jī)的控制系統(tǒng)中。在逆變器供電情況下，對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)的分析，通常是采用同步旋轉(zhuǎn)的d、q坐標(biāo)系統(tǒng)下的park模型。在此模型中，同步電機(jī)的電壓、電流和磁通都可分解為相互解耦的d、q軸分量。對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的控制可歸結(jié)為對(duì)交軸電流和直軸電流的控制。采用矢量控制的交流調(diào)速系統(tǒng)，其性能可以達(dá)到甚至超過直流電機(jī)的調(diào)速性能。
5.2直接轉(zhuǎn)矩控制基本思想1985年德國魯爾大學(xué)的depenbrock教授提出了直接轉(zhuǎn)矩控制的理論，其基本思想是在維持定子磁鏈幅值恒定的前提下，通過調(diào)整定子磁鏈在空間的旋轉(zhuǎn)速度，進(jìn)而調(diào)整滑差頻率以控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速。該方法是在定子坐標(biāo)系下分析交流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，強(qiáng)調(diào)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行直接控制，省掉了矢量旋轉(zhuǎn)變換等復(fù)雜的變換和計(jì)算。5.3兩種控制方法的比較
兩種控制方式在具體控制方法和性能上各有千秋，文獻(xiàn)[11]中給出兩種系統(tǒng)的特點(diǎn)和性能的比較，如表1所示。表1
矢量控制系統(tǒng)和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)特點(diǎn)與性能比較
性能與特點(diǎn)
矢量控制系統(tǒng)
直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng) 磁鏈控制
轉(zhuǎn)子磁鏈閉環(huán)控制
定子磁鏈閉環(huán)控制
轉(zhuǎn)矩控制
連續(xù)控制，比較平滑
雙位式控制，有轉(zhuǎn)矩脈動(dòng) 電流控制
閉環(huán)控制
無閉環(huán)控制
坐標(biāo)變換
旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，較復(fù)雜
靜止坐標(biāo)變換，較簡(jiǎn)單
磁鏈定向
按轉(zhuǎn)子磁鏈定向
需知道定子磁鏈?zhǔn)噶康奈恢?，但無需定向
調(diào)速范圍
比較寬
不夠?qū)?轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)
較快
快
由于電梯的負(fù)載是位能性負(fù)載，且電梯對(duì)調(diào)速范圍要求較寬，考慮舒適性和快速性，希望轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較小，所以選擇矢量控制作為電梯負(fù)載的主要控制策略。5.4 矢量控制的主要控制方式
(1)di=0控制方式由于控制直軸電流分量為0，所以該控制算法簡(jiǎn)單，電磁轉(zhuǎn)矩與定子電流成正比；同時(shí)不會(huì)使pmsm因退磁而性能變壞，而且易于實(shí)現(xiàn)。其主要缺點(diǎn)是隨著輸出轉(zhuǎn)矩的增加，功率因數(shù)會(huì)下降很快。(2)cos?=0控制使系統(tǒng)的功率因數(shù)恒為1，使逆變器的容量得到充分發(fā)揮，但也存在明顯的缺點(diǎn)，就是最大輸出轉(zhuǎn)矩很小。
(3)轉(zhuǎn)矩電流比最大控制該控制策略使永磁同步電動(dòng)機(jī)在輸出轉(zhuǎn)矩滿足一定條件下，逆變器輸出電流最小，有利于逆變器中功率器件的工作。但該控制算法要占用很大的cpu開銷，對(duì)中央處理器的要求較高。[10] 5.5 矢量控制策略pmsm矢量控制系統(tǒng)如圖5所示，由以下四部分組成: 1）位置和速度檢測(cè)模塊。
2）電流環(huán)、速度環(huán)pi控制器。3）坐標(biāo)變換模塊。
4）svpwm模塊和逆變模塊。控制過程為: 給定速度信號(hào)與檢測(cè)到的速度信號(hào)相比較，經(jīng)速度pl控制器的調(diào)節(jié)后，輸出交軸電流分量作為電流pi調(diào)節(jié)器的給定信號(hào)iqref。同時(shí)，經(jīng)坐標(biāo)變換后，定子反饋電流變?yōu)閕d,iq控制直軸給定電流idref=0，與變換后得到的直軸電流id相比較，經(jīng)過pl調(diào)節(jié)器后輸出直軸電壓vd;給定交軸電流iqref與變換后得到的交軸電流iq相比較，經(jīng)過pi調(diào)節(jié)器后輸出交軸電壓vq，然后經(jīng)過park逆變換得到??軸電壓。最后通過svpwm模塊輸出六路控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)逆變器工作，輸出可變幅值和頻率的三相正弦電流輸入電動(dòng)機(jī)定子。
電梯開門機(jī)用永磁同步電動(dòng)機(jī)篇三
電梯行業(yè)基本概況
知名三大品牌：上海三菱、沈陽博林特、廣州廣日集團(tuán)三家企業(yè)的銷售量超過了1萬臺(tái).其中上海三菱單個(gè)工廠銷售量超過了2萬臺(tái),創(chuàng)造了全球之最.世界知名品牌還有:東芝、富士達(dá)、迅達(dá)、通力、蒂森
中國中小知名品牌有:江南嘉捷、康力集團(tuán)、蘇州申龍、京城中奧、山東百斯特、沈陽三洋、遼寧富士、許繼電梯，永大電梯，浙江富士力等
中國電梯十大品牌
注：排名不分先后
no.1 奧的斯電梯
no.2 三菱電梯
no.3 日立 hitachi
no.4 蒂森電梯
no.5 通力 kone 電梯
no.6 迅達(dá)-電梯 迅達(dá) 電梯
no.7三洋電梯
no.8 東芝 toshiba
no.9 博林特
no.10 富士達(dá)電梯
電梯開門機(jī)用永磁同步電動(dòng)機(jī)篇四
nd-fe-b系稀土永磁材料的研究進(jìn)展
鄧少杰
合肥工業(yè)大學(xué)工業(yè)與裝備技術(shù)研究院
摘要 釹鐵硼磁體被稱為第3代稀土永磁材料，是目前綜合磁性能比較高的永磁材料。探討了釹鐵硼永磁材料的發(fā)展前景以及行業(yè)存在的問題，對(duì)釹鐵硼永磁材料生產(chǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。概述了釹鐵硼永磁材料的研究進(jìn)展和應(yīng)用領(lǐng)域，介紹了釹鐵硼磁體的性能及先進(jìn)制備工藝?？v觀全文，釹鐵硼永磁材料已進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段，應(yīng)用前景廣闊。
關(guān)鍵詞 稀土永磁材料釹鐵硼 磁性能 制備工藝
1緒論
1.1永磁材料的定義
永磁材料又稱為硬磁材料，它是一種經(jīng)過外加強(qiáng)磁場(chǎng)的磁化，再去掉外加磁場(chǎng)之后能長時(shí)期保留其較高的剩余磁性能，經(jīng)受振動(dòng)、溫度等環(huán)境因素和不太強(qiáng)的外加磁場(chǎng)的干擾的強(qiáng)磁材料。又因?yàn)槠渚哂懈叩某C頑力，能經(jīng)受外加不太強(qiáng)的磁場(chǎng)的干擾，故又稱硬磁材料。
已近千噸。而上百噸生產(chǎn)規(guī)模的企業(yè)有20余家，但所產(chǎn)磁體大部分都是中低檔產(chǎn)品，絕大多數(shù)應(yīng)用在性能要求不高的領(lǐng)域。所以，中國燒結(jié)釹鐵硼產(chǎn)量雖處于世界前列，但所得利潤卻很有限。從世界范圍來看，高性能釹鐵硼永磁體發(fā)展前景看好，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力也較強(qiáng)。永磁材料是一種重要的基礎(chǔ)功能材料，它的基本功能是提供穩(wěn)定持久的磁通量，不需要消耗電能，是節(jié)約能源的重要手段之一。同時(shí)永磁材料使器械和設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本和維修保養(yǎng)成本降低。因此，永磁材料的應(yīng)用面越來越廣，應(yīng)用量越來越大。當(dāng)今，永磁材料按磁性能的高低，大致可分為2類。一是一般永磁材料，如鋁鎳鈷、鐵氧體，磁性能較低，但價(jià)格低；二是稀土永磁材料，如釤系磁體（如smco5）及釹系磁體（nd-fe-b），磁性能較高，但價(jià)格貴。隨著電子器件的小型化、微型化的發(fā)展要求，高性能稀土永磁材料應(yīng)用越來越廣泛。釹鐵硼的最大磁能積最高，由于不含貴重金屬sm和co，價(jià)格較低，近年來發(fā)展迅速。也因?yàn)閚d-fe-b系永磁材料的性能比傳統(tǒng)的永磁材料的要高，稱為創(chuàng)世界紀(jì)錄的磁性材料。并且用金屬鐵代替稀土永磁一、二代所用的金屬鈷，以成本低、資源豐富的金屬釹代替資源較少的稀土金屬釤。再者永磁材料有矯頑力高、剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度高、最大磁能積高和穩(wěn)定性高這四大優(yōu)勢(shì)。而隨著當(dāng)今世界的飛速發(fā)展的要求，永磁材料的研究就顯得極為必然。
也因釹鐵硼是重要的金屬功能材料，作為第三代稀土型永磁材料，由于其良好的磁性能被科技人員稱為“磁王”，利用其能量的轉(zhuǎn)換
[2]
[1]1.2釹鐵硼系稀土永磁材料的現(xiàn)狀及研究意義
在釹鐵硼剛開始生產(chǎn)應(yīng)用之初，世界釹鐵硼生產(chǎn)能力主要集中在日、美、中、歐等少數(shù)國家手中。其中，日、美在永磁的開發(fā)、生產(chǎn)和推廣應(yīng)用方面的技術(shù)一直處于世界前茅，同時(shí)也是最大的永磁消費(fèi)市場(chǎng)，并形成了幾家能力大、質(zhì)量好、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的超大規(guī)模企業(yè)。目前，日本住友特殊金屬公司、日本信越化學(xué)實(shí)業(yè)公司、tdk 等在釹鐵硼的銷量上分居世界第一、二、三位，而中國的北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司與日本的tdk 并列排在第三位。
中國在20世紀(jì)80年代初開始從事稀土永磁材料的研究。目前，中國釹鐵硼產(chǎn)業(yè)已經(jīng)占全球近80%市場(chǎng)份額，是全球燒結(jié)釹鐵硼磁體的產(chǎn)業(yè)中心。2010年，中國鐵硼磁體產(chǎn)量已經(jīng)超過世界總產(chǎn)量的80%。隨著中國對(duì)稀土出口限制管理日趨嚴(yán)格，未來中國高性能釹鐵硼永磁材料產(chǎn)量將繼續(xù)擴(kuò)大，占全球總產(chǎn)量比例有望繼續(xù)提升。目前，中國釹鐵硼永磁材料生產(chǎn)企業(yè)已達(dá)120多家，國內(nèi)有5家企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模功能和磁的各種物理效應(yīng)可制成多種樣式的功能器件。釹鐵硼磁性材料已被廣泛應(yīng)用于航空、航海、電子等眾多領(lǐng)域，成為高科技、新興產(chǎn)業(yè)與社會(huì)進(jìn)步的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一。釹鐵硼永磁材料的應(yīng)用可以大大減小整機(jī)的體積和質(zhì)量，如在磁盤上的應(yīng)用，可以使磁盤驅(qū)動(dòng)器微型化,而且性能更好。在音響器件中，釹鐵廣泛應(yīng)用于微型揚(yáng)聲器、耳機(jī)及高檔汽車的揚(yáng)聲器，大大提高了音響的保真度和信噪比。此外還可以應(yīng)用于直流電機(jī)及核磁共振成像，特別是在磁懸浮列車上的應(yīng)用不僅數(shù)量大,而且可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)輸、安全可靠及噪聲小等特點(diǎn)。綜上所述，釹鐵硼實(shí)屬高科技新材料。
2釹鐵硼系稀土永磁材料的制備工藝
目前我國研究的方法有粉末冶金法、熔體快淬法、還原擴(kuò)散法、hddr法、熱變形法、雙合金法與機(jī)械合金法等等。近些年來生產(chǎn)高性能稀土永磁材料常用的方法為快速凝固鱗片鑄錠+氫破碎+氣流粉碎及sc+hd+jm的工藝。以下是上述的常用或者重點(diǎn)方法的具體介紹。
2.1粉末冶金法
目前我國主要用粉末冶金法（燒結(jié)法）生產(chǎn)這種磁體。其主要過程如下：原材料→預(yù)處理→配料→熔煉→破碎→細(xì)磨→混料→壓型→燒結(jié)→熱處理→機(jī)加工→電鍍→充磁→檢驗(yàn)→包裝→入庫[3]。合金成分及其微觀組織最優(yōu)化是高性能化燒結(jié)nd-fe-b永磁的關(guān)鍵。燒結(jié)釹鐵硼磁體采用粉末冶金工藝，使得燒結(jié)磁體內(nèi)部必然存在一定數(shù)目的氣孔和缺陷，這在過去的研究中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)[4]
。氣孔和缺陷的存在，一方面使磁體的密度下降，連續(xù)性降低，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中；另一方面，氣孔的存在使有效承載面積下降。這兩方面均為造成材料塑韌性差的原因。
2.2熔體快淬法
在nd-fe-b的制取工藝方面除了傳統(tǒng)的粉末冶金工藝外，美國gm公司采用先進(jìn)的快淬工藝技術(shù)制備快淬釹鐵硼磁體。經(jīng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，快淬釹鐵磁體的矯頑力是普通燒結(jié)釹鐵磁體的1.5—2倍，溫度特性也得到了相應(yīng)的改善該公司用快淬工藝研制出樹脂粘合型nd-fe-b
磁體，具有生產(chǎn)能力。
2.3 hddr法
hddr過程分為氫化、歧化、脫氫與重組合四個(gè)階段。它是制備稀土金屬間化合物磁性粉末的行之有效的方法。1989年，三菱公司的t takeshita，k kayama發(fā)現(xiàn)在相近溫度下，對(duì)歧化物進(jìn)行強(qiáng)制脫氫處理，歧化物再脫氫后重新形成細(xì)小的nd2fe14b相和少量的富nd相，從而獲得了具有高矯頑力的ndfeb磁粉。這四個(gè)過程簡(jiǎn)稱為hddr。脫氫、重合反應(yīng)是前一個(gè)反應(yīng)的逆反應(yīng)，反應(yīng)后的nd2fe14b相已經(jīng)不是鑄錠原來的粗大顆粒，而成為細(xì)小晶粒的集合體，由于吸氫時(shí)產(chǎn)生體積膨脹；很容易破碎成粉末
[5,6]
。多年來，三菱公司、伯明翰大學(xué)、愛知制鋼和北京科技大學(xué)等企業(yè)、高等院校的研究小組對(duì)hddr法制備各向異性粘結(jié)nd-fe-b磁粉、粘結(jié)nd-fe-b磁體，取得了顯著進(jìn)展。
3釹鐵硼系稀土永磁材料的性能及影
響其因素
3.1性能
釹鐵硼永磁材料的主要磁性能參量可分為2類：非結(jié)構(gòu)敏感參量（即內(nèi)稟參量），如居里溫度tc，主要由材料的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)來決定；結(jié)構(gòu)敏感參量，如剩磁br，最大磁能積mmax和矯頑力hcj，這些參量除與內(nèi)稟參量有關(guān)外，還與材料的晶粒尺寸、晶粒取向、晶體缺陷等顯微結(jié)構(gòu)有關(guān)[7]。
釹鐵硼的居里溫度低（312℃），對(duì)溫度極敏感，在受熱時(shí)其剩磁、特別是內(nèi)稟矯頑力下降很快，磁性溫度系數(shù)很大，改善熱穩(wěn)定性的主要途徑是合金化。矯頑力高的永磁材料具有較好的溫度穩(wěn)定性[8]
。因此，永磁材料的矯頑力越高,可工作的環(huán)境溫度也就越高。要使磁體的磁能積達(dá)到最大值，必須做到：燒結(jié)體的密度接近或達(dá)到材料的理論密度；盡可能減少非磁性相的體積分?jǐn)?shù)；鐵磁性相晶粒的取向度盡可能高。
釹鐵硼的穩(wěn)定性包括3個(gè)內(nèi)容：熱穩(wěn)定性；受外界磁場(chǎng)干擾的穩(wěn)定性；時(shí)間穩(wěn)定性[9]
。釹鐵硼永磁材料熱穩(wěn)定性，即其由于所處環(huán)境溫度改變而產(chǎn)生的磁性能變化用材料的溫度系數(shù)來表征。永磁材料的磁性能變化分為不可逆損失和可逆損失兩部分：不可逆損失是指溫度恢復(fù)到原來溫度后永磁材料的磁性能不能恢復(fù)到原值，從而導(dǎo)致有的電機(jī)隨著使用電氣性能逐步下降[10]，應(yīng)盡量避免；而可逆損失是難以避免的，在電機(jī)設(shè)計(jì)之初就必須充分考慮在穩(wěn)定溫升運(yùn)行時(shí)必須達(dá)到的性能。隨著釹鐵硼永磁材料的發(fā)展，溫度系數(shù)很小的永磁材料已經(jīng)問世，可小到萬分之一[11]。
永磁體一般作為磁場(chǎng)源，在一定空隙內(nèi)提供恒定的磁場(chǎng)。對(duì)于精密儀器儀表和磁性器件，要求在工作環(huán)境下，當(dāng)外界條件變化時(shí)，磁體提供的磁場(chǎng)要穩(wěn)定。與其他永磁材料相比，燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的穩(wěn)定性要差很多，一般只能在小于100℃溫度下工作，而高矯頑力系列的工作溫度也不能超過150℃，適用于200℃以上的非常罕見。在永磁電機(jī)中，對(duì)永磁體的穩(wěn)定性要求很高，磁能積要求卻不是那么嚴(yán)格。目前，制約燒結(jié)釹鐵硼永磁材料推廣應(yīng)用的關(guān)鍵問題就是其熱穩(wěn)定性，解決好這一問題有著非常重要的意義。
3.2影響因素
一是晶體結(jié)構(gòu)；其晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，滑移系少。燒結(jié) nd-fe-b 的晶體結(jié)構(gòu)與密排六方晶格相似，同為層狀堆垛結(jié)構(gòu)，但其對(duì)稱性遠(yuǎn)較密排六方晶格差，由此可以推斷燒結(jié)nd-fe-b的滑移系較密排方六晶體的滑移系少，所以燒結(jié)釹鐵硼塑韌性很差。
二是磁晶各向異性導(dǎo)致力學(xué)性能各向異性；磁晶各向異性、形狀各向異性和應(yīng)力各向異性等基本現(xiàn)象在某些方向可以改善磁性材料的性能。由于磁性和彈性的相互耦合作用，必然會(huì)引起材料力學(xué)性能的各向異性，如單晶體的磁致伸縮各向異性、熱膨脹各向異性和抗拉抗彎強(qiáng)度的各向異性等等
[12]
。因?yàn)樵诓煌较虼朋w的熱膨脹不同，所以在降溫過程中磁體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，這也是燒結(jié) nd-fe-b力學(xué)性能差的重要原因之一。
三是晶界富釹相力學(xué)性能弱化；在燒結(jié)釹鐵硼的顯徽組織中，富nd相主要呈薄層狀沿晶界分布，而此種晶界富nd相的硬度（hv）僅有262，遠(yuǎn)低于基體的硬度。研究表明：燒結(jié)釹鐵硼本身晶界弱化，斷裂方式主要為沿晶斷裂，穿晶斷裂比率在5%以上，而且在富釹相聚
集較多的三叉晶界處，由于應(yīng)力集中，會(huì)首先出現(xiàn)裂紋擴(kuò)展發(fā)散點(diǎn)。
四是磁體制備工藝—粉末冶金的燒結(jié)工藝；燒結(jié)釹鐵硼磁體采用粉末冶金工藝，使得燒結(jié)磁體內(nèi)部必然存在一定數(shù)目的氣孔和缺陷，這在過去的研究中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)[4]
。氣孔和缺陷的存在，一方面使磁體的密度下降，連續(xù)性降低，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中；另一方面，氣孔的存在使有效承載面積下降。這兩方面均為造成材料塑韌性差的原因。
4釹鐵硼系稀土永磁材料的應(yīng)用及發(fā)
展前景
4.1應(yīng)用
新材料開發(fā)的目的在于應(yīng)用，但是一種新材料開發(fā)到應(yīng)用往往需要經(jīng)過一個(gè)相當(dāng)長的時(shí)間，而當(dāng)代永磁之王的稀土鐵基永磁材料問世以來從未有過的高速度占領(lǐng)了永磁市場(chǎng)，到目前為止經(jīng)過多年的商品化發(fā)展，已經(jīng)證明它確實(shí)成為一個(gè)應(yīng)用范圍廣、潛力大的極為重要的永磁材料。歐洲共同體委員會(huì)曾對(duì)稀土鐵基永磁材料做過分析，在分析報(bào)告中指出：稀土鐵基永磁材料不僅將作為與配件配套的現(xiàn)有各類磁體的替代者，而且在取代電磁與非電磁設(shè)計(jì)的器件的新市場(chǎng)中也將獲得廣泛應(yīng)用。
釹鐵硼作為第三代稀土永磁材料，廣泛應(yīng)用于電機(jī)中。與傳統(tǒng)電機(jī)相比，具有高效節(jié)能、質(zhì)量輕、體積小、控制調(diào)速性好、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、電動(dòng)汽車、工業(yè)電機(jī)、家用電機(jī)等領(lǐng)域，其很高的性價(jià)比使得其應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷拓展，因此近幾年在科研、生產(chǎn)、應(yīng)用方面都得到了持續(xù)高速發(fā)展。近年來由于釹鐵硼永磁材料綜合性能的進(jìn)一步提升，釹鐵硼磁體正在逐步替代其他磁性材料而成為主流磁性材料，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。在“節(jié)能、環(huán)保”的大背景及國家政策的鼓勵(lì)下，風(fēng)力發(fā)電、新能源汽車及節(jié)能家電等行業(yè)未來將迅猛發(fā)展。隨著全球高性能永磁電機(jī)的逐步普及，高性能釹鐵硼永磁材料需求量不斷提高。
4.2發(fā)展前景與展望
中國的稀土永磁材料的發(fā)展著實(shí)令人振奮，也令世界矚目。中國發(fā)展稀土永磁材料具
有得天獨(dú)厚的條件和國家的大力支持：中國的稀土產(chǎn)量和儲(chǔ)量居世界第一，中國的稀土資源儲(chǔ)量占了全世界的70%-80%，如中國的總設(shè)計(jì)師鄧小平指示：“中東有石油，中國有稀土”。要將稀土的資源的優(yōu)勢(shì)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)必須作稀土精加工。稀土永磁材料則為稀土資源利用的精加工產(chǎn)品。中國科技部一直將此列為鼓勵(lì)發(fā)展的高科技產(chǎn)品。每年均給予優(yōu)惠政策、資
金支持。
稀土永磁材料發(fā)展幾十年來，已經(jīng)從第一代稀土鈷基發(fā)展到第三代稀土鐵基材料，已成功地應(yīng)用于電機(jī)、電腦、電聲器材、醫(yī)療、工農(nóng)、國防科技各領(lǐng)域，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。稀土永磁材料逐漸由永磁材料家族的普通一員變成主體。21世紀(jì)將是稀土永磁材料大發(fā)展的世紀(jì)，也必是我們大展宏圖之時(shí)。致謝
白駒過隙，轉(zhuǎn)眼一個(gè)多月的論文寫作課就此告一段落。在此期間，收獲良多。在此對(duì)魯穎煒老師、左如忠老師以及對(duì)此課做出貢獻(xiàn)的老師們表以誠摯的謝意。感謝你們的授業(yè)、傳道、解惑的師德。
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the reaearch progress of the ndfeb rare earth permanent magnets materials deng shaojie
the research institute of industrial and equipment technology as the third generations of rare earth permanent magent material，the ndfeb magnets possess better integrated magnetic properties by development prospects of ndfeb permanent magnet materials and the problems in development was production and application status of ndfeb permanent magnet materials was summarized and analyzed focusing on application reaearch progress and applicantion fields of the ndfeb magnets are property and advanced production technologies of ndfeb magnets are hout the full，it is show that ndfeb permanent magnet materials have been stepping into a new stage of development，and the future is earth permanent magent material，ndfeb，magnetic property，production technology
電梯開門機(jī)用永磁同步電動(dòng)機(jī)篇五
一般用兆歐表測(cè)量電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻值，要測(cè)量每?jī)上嗬@組和每相繞組與機(jī)殼之間的絕緣電阻值，以判斷電動(dòng)機(jī)的絕緣性能好壞。
使用兆歐表測(cè)量絕緣電阻時(shí)，通常對(duì)500伏以下電壓的電動(dòng)機(jī)用500伏兆歐表測(cè)量；對(duì)500～1000伏電壓的電動(dòng)機(jī)用1000伏兆歐表測(cè)量。對(duì)1000伏以上電壓的電動(dòng)機(jī)用2500伏兆歐表測(cè)量。
電動(dòng)機(jī)在熱狀態(tài)（75℃）條件下，一般中小型低壓電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻值應(yīng)不小于0.5兆歐，高壓電動(dòng)機(jī)每千伏工作電壓定子的絕緣電阻值應(yīng)不小于1兆歐，每千伏工作電壓繞線式轉(zhuǎn)子繞組的絕緣電阻值，最低不得小于0.5兆歐；電動(dòng)機(jī)二次回路絕緣電阻不應(yīng)小于1兆歐。
電動(dòng)機(jī)絕緣電阻測(cè)量步驟如下：
（1）將電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)6個(gè)端頭的聯(lián)片拆開。
（2）把兆歐放平，先不接線，搖動(dòng)兆歐表。表針應(yīng)指向“∞”處，再將表上有“l(fā)”（線路）和“e”（接地）的兩接線柱用帶線的試夾短接，慢慢搖動(dòng)手柄，表針應(yīng)指向“0”處。
（3）測(cè)量電動(dòng)機(jī)三相繞組之間的電阻。將兩測(cè)試夾分別接到任意兩相繞組的任一端頭上，平放搖表，以每分鐘120轉(zhuǎn)的勻速搖動(dòng)兆歐表一分鐘后，讀取表針穩(wěn)定的指示值。
（4）用同樣方法，依次測(cè)量每相繞相與機(jī)殼的絕緣電阻值。但應(yīng)注意，表上標(biāo)有“e”或“接地”的接線柱，應(yīng)接到機(jī)殼上無絕緣的地方。
