永磁同步电机

1. 永磁同步电机结构和原理

永磁同步电机是利用永磁体建立励磁磁场的同步电机，其定子产生旋转磁场，转子用永磁材料制成。同步电机实现能量转换需要一个直流磁场，产生这个磁场的直流电流称为电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式，凡是从其他电源获得励磁电流的电机，称为他励电机；从电机本身获得励磁电流的，则称为自励电机。

永磁无刷电机包括永磁无刷直流电机和永磁无刷交流电机两种类型，作为电动机运行时均需变频供电。前者只需要方波型逆变器供电，后者需要正弦波型逆变器供电。

2. 永磁同步电机特性

永磁无刷交流电机因产生的转矩比较稳定，目前多用在伺服系统中。永磁无刷直流电机因控制相对简单，而且对相同容量的电机，可产生比永磁交流电机更大的转矩，因此更适用于牵引系统。

永磁同步电机由于转子无导条，无铜耗，所以转子惯量可以做得很小。与普通直流电机和异步电机相比，它具有功率密度大、体积小、转矩/惯量比大、动态响应快等一系列优点。但目前由于成本较高，调速范围也没有交流感应电机宽且有退磁危险，所以应用范围还比较有限。国外对这两类电机在电动车上的应用都有研究，而国内则相对较少。

3. 永磁同步电机控制

永磁同步电机的控制技术与感应电机类似，控制策略主要集中在提高低速恒转矩和高速恒功率性能。目前，永磁同步电机低速时常采用矢量控制，包括气隙磁场定向、转子磁链定向、定子磁链定向等；高速运行时，永磁同步电机通常采用弱磁控制。