一、永磁同步電動機的結構

永磁同步電動機（Permanent Magnet Synchronous Motor）主要由轉子（rotor）、定子（stator）等部件組成。定子是電動機中靜止的部分，轉子是電動機中轉動的部分。

永磁同步電動機的結構如圖一所示。



圖一，圖片來源：學堂在線《新能源汽車》

永磁同步電動機轉子由轉子鐵芯、永磁體、轉軸、軸承等部分組成。轉子鐵芯由硅鋼沖片（硅鋼片）疊壓而成（個人理解：轉子鐵芯由一定數量的鋼片疊成的鋼柱），若轉子鐵芯采用整體鋼材則會產生渦流損耗（個人理解：降低電動機能量轉化效率）。永磁同步電動機轉子的結構如圖二所示。



圖二，圖片來源：學堂在線《新能源汽車》

根據永磁體在轉子鐵芯中的位置，永磁同步電動機轉子可分類為表面凸出式永磁轉子、表面嵌入式永磁轉子、內埋式永磁轉子三種。三種轉子形狀如圖三所示（圖三中紫色部分為永磁體）。



圖三，圖片來源：學堂在線《新能源汽車》

永磁同步電動機定子主要由定子鐵芯、定子繞組、機座三部分組成。與轉子鐵芯相同，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。永磁同步電動機定子結構如圖四所示。



圖四，圖片來源：學堂在線《新能源汽車》

二、永磁同步電動機的優點

（1）永磁同步電動機的永磁體取代繞線式同步電動機轉子中的勵磁繞組，從而不需安裝勵磁線圈、集電環、電刷等，簡化電動機結構。

（2）永磁同步電動機的轉速與電源頻率間始終保持同步關系，控制電源頻率即可控制電動機的轉速。

（3）因為永磁同步電動機轉子無需勵磁（個人理解：轉子自帶磁場，無需依靠定子磁場變化產生磁場），所以電動機可以在低轉速下保持同步運行。因為永磁同步電動機不需要無功勵磁電流，所以功率因數高，效率高。

（4）永磁同步電動機對因負載的變化而引起的電動機轉矩的擾動具有較強的承受能力，瞬時最大轉矩可以達到額定轉矩的3倍以上，適合在負載轉矩變化較大的情況下運行。

（5）永磁同步電動機體積小、質量輕，更容易更改形狀，應用范圍廣。永磁同步電動機因轉子結構的多樣化，而具有特點和性能各異的電動機。永磁同步電動機可應用于包括：工業和農業、民用和國防、日常生活和航空航天、簡單電動工具和高科技產品等維度的多個領域。

三、永磁同步電動機的缺點

（1）因為永磁同步電動機轉子為永磁體，無法通過轉子電流調節磁場，必須通過定子直軸去磁電流分量削弱磁場，意味著定子電流必須增大，意味著電動機的銅耗必須增加（制造電動機所使用的銅導線多）。

（2）永磁體材料（銣鐵硼永磁材料）價格較高。

四、銣鐵硼永磁材料

永磁同步電機所需的銣鐵硼永磁材料制作需稀土資源，對于稀土資源缺少或稀土工業不發達的國家，發展永磁同步電動機較為困難。






審核編輯：劉清