直线感应电动机结构有哪几种主要型式？各有什么特点？

扁平形：初、次级均为扁平形；

圆弧形：初级为弧形，次级为圆柱形；

圆盘形：初级放在次级圆盘靠近外缘的平面上； 圆筒形：初、次极均为圆筒形。

单对极自整角机的主要结构型式有哪些？简要说明他们的结构特点及其优缺点。

1、定子隐极，转子凸极结构 其定子铁芯槽中嵌入三相整步绕组；励磁绕组集中安放在凸极转子极间区域内，通过两组电刷和集电环引出。优点：提高比整步力矩并产生阻尼效应；减小发送机的电气误差，提高精度。

2、定子凸极，转子隐极结构 其单相励磁绕组安放在定子凸极铁芯上，而转子隐极铁芯槽中嵌入三相整步绕组，并通过三组电刷和集电环引出。优点：只有当自整角机转子转动时电刷和集电环才通电流，故集电环的工作条件好；由于转子铁芯槽中布置了三相对称绕组，因此，转子平衡条件好。缺点：转子重量大，集电环数目多，摩擦力矩较大，精密较低。

3、定、转子均为隐极结构 其定子绕组和转子绕组都可以作为励磁绕方。当转子绕组作为励磁方时，定子铁芯上布置三相对称整步绕组，转子铁芯上布置励磁绕组和正交阻尼绕组。优点：能改善输出电动势波形以及消除反应力矩，提高自整角变压器的精度。 解释自整角机的下列概念：

①.转子位置角：S2相整步绕组轴线与励磁绕组轴线之间的夹角。 ②失调角：发送机与接收机的转子位置角之差。 ③协调位置：失调角为零时的位置。

④整步转矩：直轴磁场与交轴整步绕组磁动势相互作用产生的电磁转矩。 ⑤自整步：整步转矩力图使失调角为零，使系统进入新的协调位置的作用。

简要说明正余弦旋转变压器的工作原理。

参数相同、空间上轴线正交的两相对称励磁正弦绕组（一次绕组）施加电压时，励磁电流产生正弦分布的直轴脉振磁场作用于与励磁绕组相同参数、相同空间结构的输出正弦绕组（二次绕组）产生与角位置有关的感应电动势（Ur1=KuUs1cosθ+KuUs2sinθ/Ur2=KuUs1sinθ+KuUs2cosθ），当转子转动时，由于励磁绕组和输出绕组的相对位置发生变化，因而输出绕组感生的电动势也发生变化，实现输出为随转子转角作正余弦函数变化的电气信号的角位传感电机。

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如何评价永磁材料的性能？ 永磁材料的磁性参数：（1）退磁曲线 （2）回复线 （3）内禀退磁曲线（4）稳定性

试推导出永磁体的恒磁动势源形式的等效磁路。

永磁电机磁路计算中有哪些主要系数（参数）？简述其物理意义。书P 31

（1） 气隙系数 计算极隙磁位差时，为考虑因电枢开槽(Slot)而使气隙磁阻(Air Gap Reluctance)增加的影响，

引入气隙系数

电枢开槽等效于气隙长度增加

（2） 计算极弧系数 定义为计算极弧宽度与极距的比值，也可定义为气隙平均磁通密度与最大磁密的比值

bB?i?i??av每极下磁通不变

?B?6

? 取决于气隙径向磁场沿圆周的分布；

? 对于永磁电机，气隙磁场的分布与永磁体的充磁方式，磁极是否带有极靴，极靴的几何形状、磁路饱和

程度等因素有关。

L ef — 为考虑电机气隙磁场的端部效应而引入的。 （3） 电枢计算长度

若所用永磁体的轴向长度 L M 等于电枢铁心轴向长度 L ，可近取： Lef?La?2?a

L a 长出一段，使气隙磁场的端部效应(terminal effect)显? 为充分利用有效材料，铁氧体电机 L M 通常比

著增强。分析表明，电枢计算长度增加的部分与气隙长度及永磁体磁化方向长度有关。

（4） 空载漏磁系数

影响漏磁系数的因素很多，且漏磁场分布复杂，难以精确考虑。工程计算中，一般根据磁极结构凭经验选取，误差较大

空载漏磁系数的定义及影响。

? 漏磁系数s：永磁体向外磁路提供的总磁通?m与外磁路的主磁通?d之比。它随主磁路的外路的饱和程

度而变。

?? ??m?1??????

? 空载漏磁系数：（空载时，即Fa=0）

s0=Fm(Ld+Ls)FmLd=1+LsLd=ks? s0两个不同的含义和用法：

? 1) 空载漏磁系数，反映永磁体向外提供磁通的有效利用程度。

? 2) 空载时可作为外磁路进行等效变换时的变换系数。负载时变换系数，选用与磁路饱和程度相对应的合

成磁导与主磁导之比。

? s0是重要的参数： s0大，永磁体利用率差，但电枢反应对永磁体的实际作用值 就小。

实际应用时，永磁体最佳工作点应如何设置(考虑的因素)?

(1) 当退磁曲线具有拐点时，首先要进行最大去磁工作点（bmh,hmh）的校核，使其高于退磁曲线的拐点

（bk,hk）,即 bmb>bk 或 hmb

(2) 永磁体的最佳利用不一定导致电机的最佳设计，因为影响电机设计的因素除永磁体尺寸外还要考虑结

构、工艺和某些性能的特殊要求。因为此设计电机首先着眼于最佳电机设计，有时只好放弃永磁体的最佳利用。一般取bmN=0.60~0.85,这需要根据对电机的具体要求，经过方案比较后确定。

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? 必须同时满足最佳工作点公式和永磁体及磁路所确定的表达式。实际中不得不偏离最佳工作点：

1. 退磁曲线有拐点时，要进行最大去磁工作点校核，使其高于的拐点，并有裕度。在不失磁的前提下追求

尽可能大的有效磁能。 2永磁体的最佳利用服从于电机的最佳设计，一般bnN?0.60~0.85

永磁直流电机中的交轴电枢反应磁动势和交轴电枢反应磁通沿气隙圆周展开的波形有何特点，为什么？

? 交轴电枢磁势(Quadrature Axial Magnetomotive Force)沿电枢表面作三角形分布，在交轴处磁势最大。 ? 交轴电枢反应 (Quadratrue Armature Reaction) 磁场分布近似为三角形而不是马鞍形—区别于电励磁电

机。

永磁直流电机电枢反应产生的原因有哪些？对永磁体磁极有何影响？应如何进行永磁体工作点的校核？（后2问分有无极靴两种情况）

电枢反应：电枢磁动势对气隙磁场的影响

? 气隙磁场发生畸变，换向困难； ? 磁路饱和时，有去磁效应；

? 可能影响永磁体工作状态，需要最大去磁时工作点校核。 ? 极靴对电枢反应的影响 1. 无极靴时：

? 交轴电枢反应的去磁效应较小，通常不考虑；但需要进行最大去磁时工作点的校核。

2. 有软铁极靴且足够厚时：

? 交轴电枢磁势对永磁体基本上无影响，对气隙磁场有畸变和去磁作用。

永磁电机中，常见的磁极结构形式有瓦片形、圆筒形、弧形以及切向式、径向式等，请问选择的依据是什么？

? 1、按磁极形状：

1) 瓦片形 (Tile) 2) 圆筒形 (Cylinder) 3) 弧形 (Arc) 4) 矩形(Rectangle)

? 2、按磁化方向与转子旋转方向的相互关系：

1) 径向式(radial) 2) 切向式(tangential)

? 3、按有无极靴(Pole Shoe)分：

1) 无极靴结构 2) 有极靴结构

? 4、组合磁极结构(Composite Type)

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