一、永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

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

永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖一所示。



圖一，圖片來源：學(xué)堂在線《新能源汽車》

永磁同步電動(dòng)機(jī)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(gè)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(huì)產(chǎn)生渦流損耗（個(gè)人理解：降低電動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)化效率）。永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)如圖二所示。



圖二，圖片來源：學(xué)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(dòng)機(jī)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(xué)堂在線《新能源汽車》

永磁同步電動(dòng)機(jī)定子主要由定子鐵芯、定子繞組、機(jī)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(dòng)機(jī)定子結(jié)構(gòu)如圖四所示。



圖四，圖片來源：學(xué)堂在線《新能源汽車》

二、永磁同步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

（1）永磁同步電動(dòng)機(jī)的永磁體取代繞線式同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中的勵(lì)磁繞組，從而不需安裝勵(lì)磁線圈、集電環(huán)、電刷等，簡(jiǎn)化電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。

（2）永磁同步電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

（3）因?yàn)橛来磐诫妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子無需勵(lì)磁（個(gè)人理解：轉(zhuǎn)子自帶磁場(chǎng)，無需依靠定子磁場(chǎng)變化產(chǎn)生磁場(chǎng)），所以電動(dòng)機(jī)可以在低轉(zhuǎn)速下保持同步運(yùn)行。因?yàn)橛来磐诫妱?dòng)機(jī)不需要無功勵(lì)磁電流，所以功率因數(shù)高，效率高。

（4）永磁同步電動(dòng)機(jī)對(duì)因負(fù)載的變化而引起的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的擾動(dòng)具有較強(qiáng)的承受能力，瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩的3倍以上，適合在負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化較大的情況下運(yùn)行。

（5）永磁同步電動(dòng)機(jī)體積小、質(zhì)量輕，更容易更改形狀，應(yīng)用范圍廣。永磁同步電動(dòng)機(jī)因轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的多樣化，而具有特點(diǎn)和性能各異的電動(dòng)機(jī)。永磁同步電動(dòng)機(jī)可應(yīng)用于包括：工業(yè)和農(nóng)業(yè)、民用和國(guó)防、日常生活和航空航天、簡(jiǎn)單電動(dòng)工具和高科技產(chǎn)品等維度的多個(gè)領(lǐng)域。

三、永磁同步電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)

（1）因?yàn)橛来磐诫妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子為永磁體，無法通過轉(zhuǎn)子電流調(diào)節(jié)磁場(chǎng)，必須通過定子直軸去磁電流分量削弱磁場(chǎng)，意味著定子電流必須增大，意味著電動(dòng)機(jī)的銅耗必須增加（制造電動(dòng)機(jī)所使用的銅導(dǎo)線多）。

（2）永磁體材料（銣鐵硼永磁材料）價(jià)格較高。

四、銣鐵硼永磁材料

永磁同步電機(jī)所需的銣鐵硼永磁材料制作需稀土資源，對(duì)于稀土資源缺少或稀土工業(yè)不發(fā)達(dá)的國(guó)家，發(fā)展永磁同步電動(dòng)機(jī)較為困難。






審核編輯：劉清