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永磁同步電機的基礎知識簡述
閱讀：832 發布時間：2022-12-27永磁同步電機用永磁體提供勵磁，使電機結構更加簡單，降低了加工和裝配成本，省去了容易出問題的滑環和電刷，提高了電機運行的可靠性。由于沒有勵磁電流和勵磁損耗，提高了電機的效率和功率密度。
永磁同步電機主要由定子、轉子和端蓋等組成。定子由疊片組成，以減少電機運行時產生的鐵損，并配有三相交流繞組，稱為電樞。轉子可以做成實心形式，也可以用疊片壓制，上面安裝永磁材料。根據永磁體在電機轉子上的位置，永磁同步電機可分為凸出式和內置式兩種。凸形轉子的磁路結構簡單，制造成本低，但不能實現異步起動，因為起動繞組不能安裝在其表面。
內置轉子的磁路結構有三種不同類型：內置轉子的磁路結構有三種：徑向式、切向式、混合型。兩者的區別在于永磁體的磁化方向與轉子旋轉方向的關系。由于永磁體放在轉子內部，轉子表面可以做成極靴，極靴可以通過插入銅條或鑄鋁進行啟動和阻尼，具有良好的穩態和動態性能。由于內置轉子磁路不對稱，運行中會產生磁阻轉矩，有助于提高電機本身的功率密度和過載能力，而且這種結構更容易實現弱磁擴速。
永磁同步電機由兩個關鍵部件組成，即多極永磁轉子和帶有適當設計繞組的定子。在運行期間，旋轉的多極永磁體轉子在轉子和定子之間的氣隙中形成時變磁通量。這種磁通在定子繞組終端產生交流電壓，從而形成發電的基礎。這里討論的永磁同步電機使用安裝在鐵磁芯上的環形永磁體，不考慮內置永磁同步電機。由于將磁體嵌入電鍍鐵磁芯是非常困難的，通過在轉子和定子鐵芯中使用適當厚度的磁體和高性能磁性材料，可以使氣隙非常大，而不會有明顯的性能損失，使得定子繞組在氣隙中占有一定的空間，從而大大簡化了永磁同步電機的制造。
永磁同步電機可以將電機整體安裝在輪軸上，形成整體直驅系統，即一個輪軸為一個驅動單元，省去了一個變速箱。永磁同步電機的優勢：永磁同步電機功率效率高，功率因數高；永磁電機發熱小，因此電機冷卻系統結構簡單、體積小、噪音低；系統采用全封閉結構，無傳動齒輪磨損、無傳動齒輪噪音、無需潤滑油、無需維護；永磁電機允許的過載電流大，可靠性明顯提高；整個傳動系統重量輕，簧下重量比傳統軸傳動輕，單位重量功率大。