PM & IM ( (教育训练教育训练教育训练教育训练) )Zhang DongGIEM20111马达是能量交换装置马达是能量交换装置2电电能能机机械械能能常见马达分类常见马达分类3Electric MotorsAlternating Current (AC) MotorsDirect Current (DC) MotorsSynchronousInductionThree-PhaseSingle-PhaseSelf ExcitedSeparately ExcitedSeriesShuntCompoundPMPM后面主要以正弦波供电的后面主要以正弦波供电的PMSM和和IM为分析对象为分析对象(电动机电动机)。BLDCM马达如何转动？马达如何转动？4F= BIL (sin)橡皮筋效应直流电机交流电机？5绕组磁势绕组磁势6F()ti(t)t=0F()2t=t1ti(t)t1ti(t)t2F()2t=t2F()2ti(t)t3t=t3F()t=t4ti(t)t478三相绕组基波合成磁动势三相绕组基波合成磁动势9旋转电机直线电机10AC motors11三相绕组谐波合成磁动势三相绕组谐波合成磁动势（常规绕组）（常规绕组）（常规绕组）（常规绕组）123次及3的倍数次谐波5次谐波7次谐波GIEM谐波电机单节距单节距集中集中绕组绕组在永磁电机中常用到的一种绕组(优点：端部小)。GIEM的扁平曳引机就是使用谐波磁势运行的一种永磁电机。举例：举例：36s40p是9s10p的扩充，9s的磁势波含有幅值较高的两种磁势波，一种是5次（与基波转向相反），一种是4次（与基波转向相同）。注意：9s10p不是一种常规的绕组结构，所以含有偶数次的磁势波。从上面分析，可以看出当前GIEM曳引机可以做32极方案，槽数和绕线不变，只是马达的转向会发生变化。常规IM马达就没有办法获得这种绕组的优点。13现代电机控制可以随意控制电机磁场现代电机控制可以随意控制电机磁场14球形电机结构结构(IM)1516结构结构(PM)17其它结构详见教科书吉亿目前的曳引机均为吉亿目前的曳引机均为SPM结构，结构，工业马达均为工业马达均为IPM结构。结构。18IM马达的马达的3种工作状态种工作状态19工作原理工作原理(IM)20转矩如何产生？转矩如何产生？P：极数Bp：气隙磁密Fp：转子磁势（转子电流）2122工作原理工作原理(PM)23241:永磁转矩永磁转矩2:磁阻转矩磁阻转矩3:合成转矩合成转矩25交轴电枢反应交轴电枢反应用DM模型来代替26工作特性工作特性(IM)27变压器T型电路2829这个最大这个最大转矩应该转矩应该更大一些更大一些起动转矩S=130Tmnss smaxmax is the slip for T is the slip for Tmaxmax to occur to occurs=1TstTmaxsmax最大转矩31TnsnNLTnr1nr2nr3 nnr1 nr2 nr3R1R2R3R1 R2 nr2 nr3V1V2V3V1 V2 V3V decreasingTnNL1Tnr1nr2nr3 nf decreasingnNL2nNL3磁通恒定(v/f=c)PM & IM 特性比较特性比较32IE1IE3为IM国际能效标准，GTPY为GIEM替代IM的PMSM。能量流动能量流动(IM)3334转子电阻机械负载等效电阻35能量流动能量流动(PM)36马达启动马达启动37马达调速马达调速38马达控制马达控制PM&IM都已经有较成熟的VC和DTC控制IM和带阻尼笼的PMSM在一些控制精度要求不高的调速场合还可以使用V/f控制。39Thanks,Q&A.40