永磁同步电动机转矩密度(永磁同步电机转矩与转

1. 永磁同步电机转矩与转速的关系

永磁电动机是一种同步电动机，其转子使用永磁体，定子产生电磁转矩来推动转子的磁场围绕轴心线进行旋转，定子和转子的磁场是同步的。国内电动汽车普遍采用的是永磁同步电机。

永磁同步电机，是因为和交流异步电机相比，它有以下优势：

1、效率高，更加省电。和三相异步电机相比，永磁同步电机不仅仅额定功率点的效率更高，而且其在整个调速范围内的平均效率也更高。永磁同步电机的励磁磁场由永磁体提供，转子不需要励磁电流，电机效率提高，与异步电机相比，任意转速点均节约电能，尤其在转速较低的时候这种优势尤其明显。简单地说，永磁同步电机更加省电，有助于提高电动汽车续驶里程。

2.启动转矩更大，噪音更小，温度升高更低。永磁同步电机一般也采用异步起动方式，由于永磁同步电机正常工作时转子绕组不起作用，在设计永磁电机时，可使转子绕组完全满足高起动转矩的要求，例如使起倍1.8倍上升到2.5倍，甚至更大。

3.体积小，重量轻，有利于车辆轻量化，减少电动汽车能耗。由于使用了高性能的永磁材料提供磁场，使得永磁电机的气隙磁场较感应电机大先增强，永磁电机的体积和重最较感应电机可以大大的缩小。例如11kW的异步电机重最为220kg，而永磁电机仅为92kg，相当于异步电机重量的45.8%。

4.电机结构简单灵活，可靠性强。

制造永磁同步电机所需要的钕铁硼永磁材料是稀土资源，对于稀土资源缺少或稀土工业不发达的国家而言，根本无从做起。我国拥有全球70%的稀土资源，钕铁硼磁性材料的总产量达到全球的80%，欧美车企的电动车若想用永磁同步电机需要考虑进口稀土的问题。所以，特斯拉等国外品牌不得不采用更为落后的交流异步电机，因为他们根本没那能力生产永磁同步电机，这也可以侧面反映出，我国电动汽车技术已在某些领域走在了世界前列，实现“弯道超车”并不是不可能。

2. 永磁同步电机转矩与转速的关系图

转矩阶跃:

永磁同步电机在重量、体积、效率、成本等方面的优势明显，在电动汽车中得到了较多的应用。

电机控制器通过电磁转矩来实现永磁同步电机调速系统的转速控制。

但是电动汽车在行驶过程中，遇到颠簸或是打滑的情况，引起电机转速突变，当电机转速突变较大时，反电动势有较大幅度的增加，弱磁环调节来不及响应，导致过调制，从而电机控制器因过流引起控制失效。 

3. 同步电动机的电磁转矩

转矩的单位为“千克力·米(kgf·m)”时：

TN=975 *PN/nN

转矩的单位为“牛顿·米(N·m)”时：TN=9550*PN/nN

4. 永磁同步电机启动转矩为啥很大

电机启动时，启动电流都很大吧，加入起动后，转子没转，那就相当于一个变压器副边短路一样，感应电动势很大，但是阻抗很小，电流当然就大了，但这时的启动转矩很大的（电磁转矩公式），这样，电机开始旋转，知道达到稳态（电机摇摆方程）。

5. 永磁同步电机输出扭矩与哪些因素有关

从性能上看，永磁同步电机在瞬态仍然可以保证较高的效率（95% 左右），同时有着更大的功率密度，因此适用于频繁起停的工况以及较小的乘用车布置空间。而感应电动机胜在成本低、可靠性更高，同时稳态的效率也不错（大部分工况 85%~90% 以上），因而在高速路网发达的工况以及较大的乘用车布置空间的条件下，感应电机可以满足需求。

交流异步电机是由定子绕组组成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场相互作用而产生电磁转扭驱动转子旋转的交流电动机。

交流异步电机的转子滞后于现场速度，所以它的转子必须比磁场旋转得更慢。转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速旋转，存在转差率，这样可以感应转子电流，产生扭矩以驱动附加的负载，同时克服内部损耗。

6. 永磁同步电机 转速和电压关系

电机的转数和极数有关系。 交流电机的转速公式是统一的，n＝60f/p（1-s） f：交流电频率，P：电机极对数，s：转差（s＝0时为同步机） 电压是提供必要励磁的基本保证，只要达到额定，就能确定s的取值范围，就可以用上述公式确定速度。 交流伺服电机每分钟可以达到1转。 交流伺服电机是工作原理及如何控制转速的： 伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。

7. 永磁同步电机的直接转矩控制

最大转矩电流比的原理是根据永磁同步电机转矩方程在电流方程的约束条件下，构造拉格朗日函数，求极值的问题。

最大转矩电流比的实质是利用直轴电流的去磁作用去产生磁阻转矩

8. 永磁同步电动机的转速与谁有关?

永磁同步电机额定转速以内是恒转矩控制，超额定转速后是恒功率控制。

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