帶你了解一下永磁同步電機

結構

永磁同步電機主要由定子、轉子和端蓋等部件構成，定子由疊片疊壓而成以減少電動(dòng)機運行時(shí)產(chǎn)生的鐵耗，其中裝有三相交流繞組，稱(chēng)作電樞。轉子可以制成實(shí)心的形式，也可以由疊片壓制而成，其上裝有永磁體材料。根據電機轉子上永磁材料所處位置的不同，永磁同步電機可以分為突出式與內置式兩種結構形式，圖1給出相應的示意圖。突出式轉子的磁路結構簡(jiǎn)單，制造成本低，但由于其表面無(wú)法安裝啟動(dòng)繞組，不能實(shí)現異步起動(dòng)。 

內置式轉子的磁路結構主要有徑向式、切向式和混合式3種，它們之間的區別主要在于永磁體磁化方向與轉子旋轉方向關(guān)系的不同。圖2給出3種不同形式的內置式轉子的磁路結構。由于永磁體置于轉子內部，轉子表面便可制成極靴，極靴內置入銅條或鑄鋁等便可起到啟動(dòng)和阻尼的作用，穩態(tài)和動(dòng)態(tài)性能都較好。又由于內置式轉子磁路不對稱(chēng)，這樣就會(huì )在運行中產(chǎn)生磁阻轉矩，有助于提高電機本身的功率密度和過(guò)載能力，而且這樣的結構更易于實(shí)現弱磁擴速。

優(yōu)點(diǎn)

永磁同步電機可以將電機整體地安裝在輪軸上，形成整體直驅系統，即一個(gè)輪軸就是一個(gè)驅動(dòng)單元，省去了一個(gè)齒輪箱。永磁同步電機的優(yōu)點(diǎn)如下： 

永磁同步電機本身的功率效率高以及功率因數高； 

永磁同步電機發(fā)熱小，因此電機冷卻系統結構簡(jiǎn)單、體積小、噪聲??；

系統采用全封閉結構，無(wú)傳動(dòng)齒輪磨損、無(wú)傳動(dòng)齒輪噪聲，免潤滑油、免維護；

永磁同步電機允許的過(guò)載電流大，可靠性顯著(zhù)提高；

整個(gè)傳動(dòng)系統重量輕，簧下重量也比傳統的輪軸傳動(dòng)的輕，單位重量的功率大； 

由于沒(méi)有齒輪箱，可對轉向架系統隨意設計：如柔式轉向架、單軸轉向架，使列車(chē)動(dòng)力性能大大提高。

由于采用了永磁材料磁極，特別是采用了稀土金屬永磁體(如釹鐵硼等)，其磁能積高，可得到較高的氣隙磁通密度，因此在容量相同時(shí)，電機的體積小、重量輕。

轉子沒(méi)有銅損和鐵損，也沒(méi)有集電環(huán)和電刷的摩擦損耗，運行效率高。

轉動(dòng)慣量小，允許的脈沖轉矩大，可獲得較高的加速度，動(dòng)態(tài)性能好，結構緊湊，運行可靠

控制方式

永磁同步電機恒壓頻比控制方法

永磁同步電機的恒壓頻比控制方法與交流感應電機的恒壓頻比控制方法相似，控制電機輸入電壓的幅值和頻率同時(shí)變化，從而使電機磁通恒定，恒壓頻比控制方法可以適應大范圍調速系統的要求。 

在不反饋電流、電壓或位置等物理信號的前提下，仍能達到一定的控制精度，這是恒壓頻比控制方法的較大優(yōu)點(diǎn)。恒壓頻比控制方法控制算法簡(jiǎn)單、硬件成本低廉，在通用變頻器領(lǐng)域得到了廣泛應用。恒壓頻比控制方法的缺點(diǎn)也顯而易見(jiàn)，由于在控制過(guò)程中沒(méi)有反饋速度、位置或任何其他的信號，所以幾乎*不能獲得電機的運行狀態(tài)信息，更無(wú)法精確控制轉速或電磁轉矩，系統性能一般，動(dòng)態(tài)響應較差，尤其在給定目標速度發(fā)生變化或者負載突變時(shí)，容易產(chǎn)生失步和振蕩等問(wèn)題。顯然，該種控制方法不能分別控制轉矩和勵磁電流，在控制過(guò)程中容易存在較大的勵磁電流，影響電機的效率。因此，此種控制方法常用于性能需求較低的通用變頻器中，如空調、流水線(xiàn)的傳送帶驅動(dòng)控制、水泵和風(fēng)機的節能運行等。