优点：
取消了励磁系统，降低了损耗，提高了效率；
取消了励磁绕组和励磁电源，结构简单，运行可靠；
稀土永磁电机结构紧凑，体积小，重量轻；
电机的尺寸和形状灵活多变；
微型永磁直流电动机，由于结构工艺简单、质量减轻，总成本一般比电励磁电机低。
缺点：
控制问题
由于永磁电机是靠永磁体建立机电能量转换所需，气隙磁场永磁电机制成后不需外界能量即可维持其磁场，但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。永磁发电机难以从外部调节
其输出电压和功率因数，永磁直流电动机不能再用改变励磁的办法来调节其转速。
不可逆退磁问题
如果设计或使用不当，永磁电机在过高（钕铁硼永磁）或过低（铁氧体永磁）温度时，在冲击电流产生的电枢反应作用下，或在剧烈的机械震动时有可能产生不可逆退磁，或叫失磁，使电机性能降低，甚至无法使用。
成本问题
铁氧体永磁电机，特别是微型永磁直流电动机，由于结构工艺简单、质量减轻，总成本一般比电励磁电机低，因而得到了极为广泛的应用。由于稀土永磁目前价格还比较贵，稀土永磁电机的成本一般比电励磁电机高，这需要用它的高性能和运行费用的节省来补偿。
2.画出永磁材料的特性曲线，并列出其主要参数
永磁材料的主要磁性能指标是：剩磁(Jr, Br)、矫顽力(bHc)、内禀矫顽力(jHc)、磁能积(BH)m。我们通常所说的永磁材料的磁性能，指的就是这四项。永磁材料的其它磁性能指标还有：居里温度(Tc)、可工作温度(Tw)、剩磁及内禀矫顽力的温度系数(Brθ, jHcθ)、回复导磁率(μrec.)、退磁曲线方形度( Hk/ jHc)、高温减磁性能以及磁性能的均一性等。
永磁材料的物理性能还包括密度、电导率、热导率、热膨胀系数等；机械性能则包括维
氏硬度、抗压（拉）强度、冲击韧性等。此外，永磁材料的性能指标中还有重要的一项，就是表面状态及其耐腐蚀性能。
磁能积曲线
(BH)max 退磁曲线上任何一点的B和H的乘积即Bm、 Hm和（BH）代表了磁铁在气隙空间所建立的磁能量密度，即气隙单位体积的静磁能量，由于这项能量等于磁铁Bm与Hm的乘积，因此称为磁能积，磁能积随B而变化的关系曲线称为磁能曲线，其中一点对应的Bd和Hd的乘积有最大值，称为最大磁能积。
回复线
回复磁导率：当永磁体处于外加磁场时，工作点为A；当去掉外加磁场是，工作点不是沿着退磁曲线变化，而是到一个新的位置A’。如果循环改变外磁场，得到一个局部磁滞回线，由于其非常狭窄，故可以用一条直线代替，称为回复线，其斜率称为回复磁导率。
3.画出永磁材料的等效磁路，并写出其各元件的含义；
元件含义: φm是永磁体向外电路提供的每极总磁通；Fm是每对极磁路中永磁体两端向外磁路提供的磁动势；Λσ为漏磁导；φσ为漏磁通；Λδ为主磁导；φδ为主磁通；
4.什么是永磁电机的气隙系数、计算极弧系数和有效铁心长度；
气隙系数：是考虑到电机开槽因槽口对气隙磁场的影响而引入的系数。在一般微型直流电机的设计中常采用半闭口槽。
极弧系数：的物理意义是假想每极气隙磁通集中在计算极弧长度b′P范围内,并认为在这个范围内气隙磁场均匀分布,其磁密等于最大值。计算极弧系数即为极弧计算长度b′P与极距Σ之比:Α′P=b′P支撑架/Σ。
由于磁极形状和磁路结构的不同,影响电机气隙磁场的波形和计算极弧系数的因素也各不相同。对于永磁电机,其计算极弧系数主要取决于计算极弧、气隙长度与极距的比值。
混凝土隧道湿喷机电枢铁心有效长度：电机是靠电磁感应工作的,因此除了线圈、鼠笼（或用磁体）外,还需要有导磁物质,而且线圈之类的也需要有固定框架,人们通常用硅钢片叠起来做成圆柱体（内）、圆筒（外）,挖出槽,固定线圈或者磁铁等,它不仅起到固定作用还是磁的良导体,而
且电阻率大,涡流损耗小.这些硅钢片叠加的厚度就是铁芯的长度。而电枢铁心有效长度Lef的引入就是考虑了磁路计算中边缘效应对气隙磁通的影响。利用磁场分析软件求解，可得到电枢绕组轴向长度范围内气隙磁密分布，进而得到电枢绕组轴向长度范围内磁通Φ和中心线出转子表面的气隙磁密Bδ，则电枢铁心的有效长度为 Lef=Φ/Bδ.
5.论述永磁直流电机的调速原理和调速方式，并与他励直流电机比较； 调速原理：n=(Ua-RaIa)/(CΦ)
调速方式：
汽车香水瓶 1、调压调速：保持励磁，保持电阻不变，改变电压，转速下降，机械特性曲线平行下移。
2、电枢回路串电阻调速：保持励磁，电压不变，增加电阻，转速下降，机械特性曲线变软。
3、弱磁调速：永磁电机永磁体不容易调磁，一般不采用。
他励直流电机调速方式：
1 、降低电枢电压调速 （ 基速以下调速）
2 、电枢电路串电阻调速
3 、弱磁调速（基速以上调速）
调速方法特点： 激光电筒>礼花发射器
1、降低电枢电压调速，电枢回路必须有可调压的直流电源，电枢回路及励磁回路电阻尽可能小，电压降低转速下降，人为特性硬度不变、运行转速稳定，可无级调速。
2、电枢回路串电阻调速，人为特性是一族 过 n 。的射线，串电阻越大，机械特性越软、转速越不稳定，低速时串电阻大，损耗能量也越多，效率变低。调速范围受负载大小影响，负载大调速范围广，轻载调速范围小。
3、弱磁调速，一般直流电动机，为避免磁路过饱和只能弱磁不能强磁。电枢电压保持额定值，电枢回路串接电阻减至最小，增加励磁回路电阻 Rf ，励磁电流和磁通减小，电动
机转速随即升高，机械特性变软。
旋挖钻机工法网 4、转速升高时，如负载转矩仍为额定值，则电动机功率将超过额定功率，电动机过载运行、这是不允许的，所以弱磁调速时，随着电动机转速的升高，负载转矩相应减小，属恒功率调速。 为避免电动机转子绕组受离心力过大而撤开损坏，弱磁调速时应注意电动机转速不超过允许限度。
6.永磁直流电机的电枢反应和他励直流电机有何异同；
1、控制问题 永磁电机制成后不需外界能量即可维持其磁场，但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。永磁发电机难以从外部调节其输出电压和功率因数，永磁直流电动机不能再用改变励磁的办法来调节其转速。
2、不可逆退磁问题 如果设计或使用不当，永磁电机在过高（钕铁硼永磁）或过低（铁氧体永磁）温度时，在冲击电流产生的电枢反应作用下，或在剧烈的机械震动时有可能产生不可逆退磁，或叫失磁，使电机性能降低，甚至无法使用。
3、成本问题 铁氧体永磁电机，特别是微型永磁直流电动机，由于结构工艺简单、质量减
轻，总成本一般比电励磁电机低，因而得到了极为广泛的应用。由于稀土永磁目前价格还比较贵，稀土永磁电机的成本一般比电励磁电机高，这需要用它的高性能和运行费用的节省来补偿。 因此永磁电机适于小功率的场合。 励磁电机 与永磁电机相比励磁电机控制简单、不怕振动、装配容易:只要控制励磁电流就可控制磁场强度，而励磁电流远小于电枢电流，所以励磁控制器简单、可靠性高，成本也低，通常用于大功率场合，如大型发电机、电动机。
7.论述永磁无刷直流机的工作原理，并画出三相六状态工作方式下的控制主电路；
工作原理：
直流电动机是一种新型的机电一体化产品，主要由电动机主体和驱动器组成。电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，它的主要功能是接受电动机的启动、停止的制动信号，用以控制电动机的启动、停止和制动；以及接受位置传感器信号和正反转信号，以控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；
提供保护和显示等。永磁直流电机的基本工作原理如下：
主电路是一个典型的电压型交-直-交电路，逆变器提供等幅等频5-26KHZ调制波的对称交变矩形波。
首先永磁体的N-S交替交换，位置传感器产生相位差120°的U、V以及W方波，结合正、反转信号产生有效的六状态编码信号:101、100、110、010、011、001，通过逻辑组件处理产生T1-T4导通、T1-T6导通、T3-T6导通、T3-T2导通、T5-T2导通、T5-T4导通，也就是说将直流母线电压依次加在A+B-、A+C-、B+C-、B+A-、C+A-、C+B-上，这样转子每转过一对N-S极，T1-T6功率管即按固定组合成六种状态的依次导通。在每种状态下，只有两相绕组通电，依次改变一种状态，定子绕组产生的磁场轴线在空间转动60°电角度，转子跟随定子磁场转动相当于60°电角度空间位置，转子在新位置上，使位置传感器U、V、W按约定产生一组新编码，新的编码又改变了功率管的导通组合，使定子绕组产生的磁场轴再前进60°电角度，如此循环，无刷直流电机将产生连续转矩，拖动负载作连续旋转。正因为无刷直流电动机的换向是自身产生的，而不是由逆变器强制换向的，所以也称作自控式同步电动机。
