一、永磁同步電動機的結(jié)構(gòu)

永磁同步電動機（Permanent Magnet Synchronous Motor）主要由轉(zhuǎn)子（rotor）、定子（stator）等部件組成。定子是電動機中靜止的部分，轉(zhuǎn)子是電動機中轉(zhuǎn)動的部分。

永磁同步電動機的結(jié)構(gòu)如圖一所示。



圖一，圖片來源：學堂在線《新能源汽車》

永磁同步電動機轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、永磁體、轉(zhuǎn)軸、軸承等部分組成。轉(zhuǎn)子鐵芯由硅鋼沖片（硅鋼片）疊壓而成（個人理解：轉(zhuǎn)子鐵芯由一定數(shù)量的鋼片疊成的鋼柱），若轉(zhuǎn)子鐵芯采用整體鋼材則會產(chǎn)生渦流損耗（個人理解：降低電動機能量轉(zhuǎn)化效率）。永磁同步電動機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)如圖二所示。



圖二，圖片來源：學堂在線《新能源汽車》

根據(jù)永磁體在轉(zhuǎn)子鐵芯中的位置，永磁同步電動機轉(zhuǎn)子可分類為表面凸出式永磁轉(zhuǎn)子、表面嵌入式永磁轉(zhuǎn)子、內(nèi)埋式永磁轉(zhuǎn)子三種。三種轉(zhuǎn)子形狀如圖三所示（圖三中紫色部分為永磁體）。



圖三，圖片來源：學堂在線《新能源汽車》

永磁同步電動機定子主要由定子鐵芯、定子繞組、機座三部分組成。與轉(zhuǎn)子鐵芯相同，定子鐵芯也由硅鋼沖片疊壓而成，定子繞組纏繞于定子鐵芯上。永磁同步電動機定子結(jié)構(gòu)如圖四所示。



圖四，圖片來源：學堂在線《新能源汽車》

二、永磁同步電動機的優(yōu)點

（1）永磁同步電動機的永磁體取代繞線式同步電動機轉(zhuǎn)子中的勵磁繞組，從而不需安裝勵磁線圈、集電環(huán)、電刷等，簡化電動機結(jié)構(gòu)。

（2）永磁同步電動機的轉(zhuǎn)速與電源頻率間始終保持同步關(guān)系，控制電源頻率即可控制電動機的轉(zhuǎn)速。

（3）因為永磁同步電動機轉(zhuǎn)子無需勵磁（個人理解：轉(zhuǎn)子自帶磁場，無需依靠定子磁場變化產(chǎn)生磁場），所以電動機可以在低轉(zhuǎn)速下保持同步運行。因為永磁同步電動機不需要無功勵磁電流，所以功率因數(shù)高，效率高。

（4）永磁同步電動機對因負載的變化而引起的電動機轉(zhuǎn)矩的擾動具有較強的承受能力，瞬時最大轉(zhuǎn)矩可以達到額定轉(zhuǎn)矩的3倍以上，適合在負載轉(zhuǎn)矩變化較大的情況下運行。

（5）永磁同步電動機體積小、質(zhì)量輕，更容易更改形狀，應用范圍廣。永磁同步電動機因轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的多樣化，而具有特點和性能各異的電動機。永磁同步電動機可應用于包括：工業(yè)和農(nóng)業(yè)、民用和國防、日常生活和航空航天、簡單電動工具和高科技產(chǎn)品等維度的多個領(lǐng)域。

三、永磁同步電動機的缺點

（1）因為永磁同步電動機轉(zhuǎn)子為永磁體，無法通過轉(zhuǎn)子電流調(diào)節(jié)磁場，必須通過定子直軸去磁電流分量削弱磁場，意味著定子電流必須增大，意味著電動機的銅耗必須增加（制造電動機所使用的銅導線多）。

（2）永磁體材料（銣鐵硼永磁材料）價格較高。

四、銣鐵硼永磁材料

永磁同步電機所需的銣鐵硼永磁材料制作需稀土資源，對于稀土資源缺少或稀土工業(yè)不發(fā)達的國家，發(fā)展永磁同步電動機較為困難。






審核編輯：劉清