高效直流永磁電機結構

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機運行時產生的鐵耗，其中裝有三相交流繞組，稱作電樞。轉子可以制成實心的形式，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單，制造成本低，但由于其表面無法安裝啟動繞組，不能實現異步起動。

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(qū)別主要在于永磁體磁化方向與轉子旋轉方向關系的不同。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和阻尼的作用，穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能都較好。又由于內置式轉子磁路不對稱，這樣就會在運行中產生磁阻轉矩，有助于提高電機本身的功率密度和過載能力，而且這樣的結構更易于實現弱磁擴速

高效直流永磁電機優(yōu)點

永磁同步電本身的功率效率高以及功率因數高；

永磁同步電發(fā)熱小，因此電機冷卻系統結構簡單、體積小、噪聲??；

系統采用全封閉結構，無傳動齒輪磨損、無傳動齒輪噪聲，免潤滑油、免維護；

永磁同步電允許的過載電流大，可靠性顯著提高；

整個傳動系統重量輕，簧下重量也比傳統的輪軸傳動的輕，單位重量的功率大；

由于沒有齒輪箱，可對轉向架系統隨意設計：如柔式轉向架、單軸轉向架，使列車動力性能大大提高。

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，電機的體積小、重量輕。

轉子沒有銅損和鐵損，也沒有集電環(huán)和電刷的摩擦損耗，運行效率高。

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