永磁同步电动机特点(永磁同步电动机的特性)

1. 永磁同步电动机的特性

永磁电机和直流电机是两种不同的概念。

采用永久磁铁制作的电机叫永磁电机，不用永久磁铁（用电磁铁）的称非永磁电机；用直流电的叫直流电机，不用直流电（用交流电）的是交流电机。永磁电机可以是直流电机，也可以是交流电机（例如家用微风吊扇）；同样，不用永久磁铁的可以是直流电机，也可以是交流电机，甚至是交直流两用的。

永磁电机意思是利用永磁体提供磁场的电机。

与电励磁电机相比，永磁电机，特别是稀土永磁电机具有结构简单，运行可靠；体积小，质量轻；损耗小，效率高；电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点，因而应用范围极为广泛，几乎遍及航空航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域。

永磁直流电机按照有无电刷可分为永磁无刷直流电机和永磁有刷直流电机。永磁直流电机是用永磁体建立磁场的一种直流电机。永磁直流电机广泛应用于各种便携式的电子设备或器具中，如录音机、VCD机、电唱机、电动按摩器及各种玩具，也广泛应用于汽车、摩托车、电动自行车、蓄电池车、船舶、航空、机械等行业，在一些高精尖产品中也有广泛应用，如录像机、复印机、照相机、手机、精密机床、银行点钞机、捆钞机等。

稀土永磁电机是70年代初期出现的一种新型永磁电机，由于稀土永磁体的高磁能积和高矫顽力（特别是高内禀矫顽力），使得稀土永磁电机具有体积小、重量轻、效率高、特性好等一系列优点。

由于稀土永磁材料的磁性能优异，它经过充磁后不再需要外加能量就能建立很强的永久磁场，用来替代传统电机的电励磁场所制成的稀土永磁电机不仅效率高，而且结构简单、运行可靠，还可做到体积小、重量轻。既可达到传统电励磁电机所无法比拟的高性能（如特高效、特高速、特高响应速度），又可以制成能满足特定运行要求的特种电机，如电梯曳引电机、汽车专用电机等。稀土永磁电机与电力电子技术和微机控制技术相结合，更使电机及传动系统的性能提高到一个崭新的水平。从而提高所配套的技术装备的性能和水平，是电机行业调整产业结构的重要发展方向。

稀土永磁电机的应用范围极为广泛，几乎遍及航空、航天、国防、装备制造、工农业生产和日常生活的各个领域。它包括永磁同步电动机、永磁发电机、直流电动机、无刷直流电动机、交流永磁伺服电动机、永磁直线电机、特种永磁电机及相关的控制系统，几乎覆盖了整个电机行业。

2. 永磁同步电动机的结构、工作原理及特性

半磁片式异步起动永磁同步电动机的定子部件与交流异步电动机的定子部件相同；其转子部件也有转子铁芯和鼠笼，可以采用与交流异步电动机转子相同的加工工艺。该永磁同步电动机的转子一对磁极中，只使用一个永磁体作为一个磁极，并利用转子铁芯的凸极作为另外一个磁极。

（由于小型电动机永磁体厚度主要以机械强度为计算依据）与其它结构的转子相比，该永磁同步电动机的转子最高可以节省一半的永磁体用量，因而大幅度降低其生产成本。在该永磁同步电动机起动时，其转子凸极边缘的外圈鼠笼导条产生异步起动转矩，把转子牵入同步转速。

该永磁同步电动机不仅可以应用于定速驱动系统，还可以应用于变频调速驱动系统。该永磁同步电动机在变频调速起动及运行的过程中发生过载时，自动适应负载转矩，提高永磁同步电动机稳定运行和过载能力。

3. 永磁同步电动机特性和应用

一、同步电机优缺点和应用场合

1、同步电机的优点

①功率因数高：这个优点的具备与电机的应用的工作原理有关，是因为工作原料非常科学，素以电机才能够到较高的功率因数，能够一下功能方面取得很好的表现。

②运行效率高：凭借着应用的科学工作原理，以及相对比较先进的产品技术，同步电机具备着运行效率高这个优点，这样一来电机在功能方面就非常高效，可以以高效的功能发挥，充分优化设备的运行。

③稳定性好：这个类型电机，在性能及结构方面都非常稳定，在能够在使用当中保持稳定结构的同时，也能够稳定发挥功能，保持统一的运行效果及功能保险。

④转速恒定：能够在转速恒定的情况下，一直在使用当中保持稳定的运转速度，并始终保持稳定的运行效果，这样电机就会在功能方面非常稳定。

2、同步电机缺点

成本相比较与异步电机而言较高。

3、同步电机的应用

同步电机的主要应用有三种，即作为发电机、电动机和补偿机。

作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式。小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。

二、异步电机的优缺点和应用

1、异步电机的优点

它具有结构简单、制造容易、价格低廉、运行可靠、维护方便、坚固耐用等一系列优点。异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性，从空载到满载范围内接近恒速运行，能满足大多数工农业生产机械的传动要求。

2、异步电机的缺点

与直流电动机相比，其启动性和调速性能较差；与同步电动机相比，其功率因数不高，在运行时必须向电网吸收滞后的无功功率，对电网运行不利。但随着科学技术的不断进步，异步电动机调速技术的发展较快，在电网功率因数方面，也可以采用其他办法进行补偿。

3、异步电机的应用

作电动机，其功率范围从几瓦到上万千瓦，是国民经济各行业和人们日常生活中应用最广泛的电动机，为多种机械设备和家用电器提供动力。例如机床、中小型轧钢设备、风机、水泵、轻工机械、冶金和矿山机械等，大都采用三相异步电动机（Asynchronous Motor）拖动；电风扇、洗衣机、电冰箱、空调器等家用电器中则广泛使用单相异步电动机。异步电机也可作为发电机，用于风力发电厂和小型水电站等。

4. 永磁同步电机的特点及应用

特性：永磁同步电动机具有结构简单，体积小、重量轻、损耗小、效率高、功率因数高等优点，转速越低扭矩越大。

电机效率基本不低于额定效率的80%。而普通电机在35%额定负载附近效率迅速下降，能低至30~40%。永磁电机在25%的负载时，功率因数也可以达到0.9以上，越轻载功率因数越高；而普通电机从额定负载时的0.85左右迅速下降到0.5以下。体积小，重量轻。由于永磁电机转子上应用了稀土永磁材料，损耗低，效率和功率因数高，达到同样的功率，在保证效率和功率因数的基础上，体积可以做的比普通电机小，重量可以轻。

5. 永磁同步电动机的特性有哪些

永磁电动机是指定子是永磁体，只有转子是线圈的直流电机。而普通电机的定子是线圈（电磁铁）。

永磁电机与普通电机的区别为：

1、磁场性质。永磁电机制成后不需外界能量即可维持其磁场；普通电机需要电流通入才有磁场。

2、转子结构。永磁电动机转子上安装有永磁体磁极；普通电机转子上安装励磁线圈。

3、 适用场合。永磁电动机通常用于小功率场合；普通电机，尤其是励磁电机，经常用于大功率场合。

向左转|向右转

扩展资料：

电机在电路中是用字母M（旧标准用D）表示，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，发电机在电路中用字母G表示，它的主要作用是利用机械能转化为电能。

1.按工作电源种类划分：可分为直流电机和交流电机。

1）直流电动机按结构及工作原理可划分：无刷直流电动机和有刷直流电动机。

有刷直流电动机可划分：永磁直流电动机和电磁直流电动机。

电磁直流电动机划分：串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。

永磁直流电动机划分：稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。

2）其中交流电机还可划分：单相电机和三相电机。

2.按结构和工作原理可划分：可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机。

6. 永磁同步电动机的运行原理与特性如何

永磁同步电机(英文全称permanent magnet synchronous motor，简称PMSM)： 简介：永磁同步电动机的组成部分：定子、永久磁钢转子、位置传感器、电子换向开关等。 同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式，凡是从其它电源获得励磁电流的发电机，称为他励发电机，从发电机本身获得励磁电源的，则称为自励发电机。 特点：永磁同步电动机具有结构简单，体积小、重量轻、损耗小、效率高、功率因数高等优点，主要用于要求响应快速、调速范围宽、定位准确的高性能伺服传动系统和直流电机的更新替代电机。

7. 永磁同步电动机的优点

永磁同步直驱电机的优点:

1.效率高：

在转子上嵌入永磁材料后，在正常工作时转子与定子磁场同步运行，转子绕组无感生电流，不存在转子电阻和磁滞损耗，提高了电机效率。

2.功率因数高：

永磁同步电机转子中无感应电流励磁，定子绕组呈现阻性负载，电机的功率因数近于 1，减小了定子电流，提高了电机的效率。

同时功率因数的提高，提高了电网品质因数，减小了输变电线路的损耗，输变电容量也可降低，节省了电网投资。

3.起动转矩大：

在需要大起动转矩的设备中，可以用较小容量的永磁电机替代较大容量的Y系列电机。

如果37kw永磁同步电机代替45kW～55kW的Y系列电机，较好地解决了“大马拉小车”的现象，节省了设备投入费用，提高了系统的运行效能。

4.力能指标好 ：

Y系列电机在60％的负荷下工作时，效率下降15％，功率因数下降30％，力能指标下降40％；

而永磁同步电机的效率和功率因数下降甚微，当电机只有20％负荷时，其力能指标仍为满负荷的80％以上。

5.温升低：

转子绕组中不存在电阻损耗，定子绕组中几乎不存在无功电流，因而电机温升低。

6 .体积小，重量轻 ，耗材少：

同容量的永磁同步电机体积、重量、所用材料可以减小30％左右。

7.可大气隙化，便于构成新型磁路。

8 .电枢反应小 ，抗过载能力强。

永磁同步直驱电机的缺点:

1.不可逆退磁问题:

如果设计或使用不当，永磁同步电机在过高或过低温度时，在冲击电流产生的电枢反应作用下，或在剧烈的机械振动时有可能产生不可逆退磁，或叫失磁，使电机性能下降，甚至无法使用。

因此，既要研究开发适用于电机制造厂使用的检查永磁材料热稳定性的方法和装置，又要分析各种不同结构型式的抗去磁能力，以便设计和制造时，采用相应措施保证永磁同步电机不失磁。

2.成本问题:

铁氧体永磁同步电机由于结构工艺简单、质量减轻，总成本一般比电励磁电机低 ，因而得到了广泛应用。

由于稀土永磁目前的价格还比较贵，稀土永磁电机的成本一般比电励磁电机高，这需要用它的高性能和运行费用的节省来补偿。

在设计时既需要根据具体使用场合和要求进行性能、价格的比较后取舍，又要进行结构工艺的创新和设计优化，以降低成本。

3 .控制问题:

永磁同步电机不需外界能量 即可维持其磁场，但这也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。

但是随着MOSFET、IGBT等电力电子器件和控制技术的发展，大多数永磁同步电机在应用中，可以不进行磁场控制而只进行电枢控制。

设计时需把永磁材料、电力电子器件和微机控制三项新技术结合起来，使永磁同步电机在崭新的工况下运行。

8. 永磁同步电动机的作用

1、这个电容叫做启动电容。

2、因为永磁同步电机是单相电机，本身的磁场是不能旋转的，那么就没有一个磁场作用力在绕组上。为了能使电机在上电后就能马上旋转我们加入了启动电容。

3、启动电容能够使副绕组的电流超前主绕组电流相位90度，这样的话才能产生一个磁场力矩启动转子。

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