結(jié)構(gòu)

永磁同步電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子和端蓋等部件構(gòu)成，定子由疊片疊壓而成以減少電動(dòng)機(jī)運(yùn)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(zhuǎn)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(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子上永磁材料所處位置的不同，永磁同步電機(jī)可以分為突出式與內(nèi)置式兩種結(jié)構(gòu)形式，圖1給出相應(yīng)的示意圖。突出式轉(zhuǎn)子的磁路結(jié)構(gòu)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(xiàn)異步起動(dòng)。 

內(nèi)置式轉(zhuǎn)子的磁路結(jié)構(gòu)主要有徑向式、切向式和混合式3種，它們之間的區(qū)別主要在于永磁體磁化方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向關(guān)系的不同。圖2給出3種不同形式的內(nèi)置式轉(zhuǎn)子的磁路結(jié)構(gòu)。由于永磁體置于轉(zhuǎn)子內(nèi)部，轉(zhuǎn)子表面便可制成極靴，極靴內(nèi)置入銅條或鑄鋁等便可起到啟動(dòng)和阻尼的作用，穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能都較好。又由于內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路不對(duì)稱(chēng)，這樣就會(huì)在運(yùn)行中產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩，有助于提高電機(jī)本身的功率密度和過(guò)載能力，而且這樣的結(jié)構(gòu)更易于實(shí)現(xiàn)弱磁擴(kuò)速。

優(yōu)點(diǎn)

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

永磁同步電機(jī)本身的功率效率高以及功率因數(shù)高； 

永磁同步電機(jī)發(fā)熱小，因此電機(jī)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、噪聲小；

系統(tǒng)采用全封閉結(jié)構(gòu)，無(wú)傳動(dòng)齒輪磨損、無(wú)傳動(dòng)齒輪噪聲，免潤(rùn)滑油、免維護(hù)；

永磁同步電機(jī)允許的過(guò)載電流大，可靠性顯著提高；

整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)重量輕，簧下重量也比傳統(tǒng)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(duì)轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)隨意設(shè)計(jì)：如柔式轉(zhuǎn)向架、單軸轉(zhuǎn)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(jī)的體積小、重量輕。

轉(zhuǎn)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(yùn)行效率高。

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，允許的脈沖轉(zhuǎn)矩大，可獲得較高的加速度，動(dòng)態(tài)性能好，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行可靠

控制方式

永磁同步電機(jī)恒壓頻比控制方法

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

在不反饋電流、電壓或位置等物理信號(hào)的前提下，仍能達(dá)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(yīng)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(hào)，所以幾乎*不能獲得電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信息，更無(wú)法精確控制轉(zhuǎn)速或電磁轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)性能一般，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較差，尤其在給定目標(biāo)速度發(fā)生變化或者負(fù)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(zhuǎn)矩和勵(lì)磁電流，在控制過(guò)程中容易存在較大的勵(lì)磁電流，影響電機(jī)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(diào)、流水線(xiàn)的傳送帶驅(qū)動(dòng)控制、水泵和風(fēng)機(jī)的節(jié)能運(yùn)行等。