永磁同步電機(jī)也是一類同步電機(jī)，其中的磁場(chǎng)由生成正弦反電動(dòng)勢(shì)的永磁體來(lái)激發(fā)。它與任何旋轉(zhuǎn)電機(jī)一樣，基本都是由轉(zhuǎn)子與定子等部件組成。它的結(jié)構(gòu)也相似于同步電機(jī)，但唯一的差別就在于轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子安裝了永磁體來(lái)生成磁場(chǎng)，因此，不需要在轉(zhuǎn)子上纏繞任何勵(lì)磁繞組。

　　與老式電機(jī)相比，永磁同步電機(jī)有著高效、快速、簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)、橡膠工業(yè)、紡織工業(yè)以及石油工業(yè)等各個(gè)行業(yè)中。下面便來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下永磁同步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

　　永磁同步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

　　1、體積小、重量輕：近些年來(lái)，隨之永磁材料的不斷應(yīng)用，永磁同步電機(jī)的功率密度得到了較大的提升。與同等體積下的異步電機(jī)相比，它的體積、重量以及所用的材料都有減少到百分之三十左右。

　　2、溫升低：由于電機(jī)轉(zhuǎn)子中的永磁體不會(huì)出現(xiàn)電阻耗損，而且定子繞組中基本不會(huì)出現(xiàn)無(wú)功電流，因此電機(jī)的溫升比較低。

　　3、承受能力強(qiáng)：由于這類電機(jī)的機(jī)械特性比較硬，因此對(duì)于負(fù)載的變化而引起的電機(jī)扭矩的擾動(dòng)有著較強(qiáng)的承受能力，瞬間的扭矩可以達(dá)到額定扭矩的三倍以上，適合用在負(fù)載扭矩變化較大的工作狀態(tài)。

　　4、工作效率高：當(dāng)轉(zhuǎn)子安裝了永磁體后，轉(zhuǎn)子與定子的磁場(chǎng)在正常工作時(shí)是同步運(yùn)作的，轉(zhuǎn)子繞組沒有感生電流，因此便不會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子電阻和磁滯耗損，提升了電機(jī)的工作效率。

　　5、功率因數(shù)高：這類電機(jī)的功率因數(shù)高，與電機(jī)的級(jí)數(shù)是沒有關(guān)系的。當(dāng)電機(jī)滿載時(shí)，它的功率因數(shù)會(huì)接近于一。與異步電機(jī)相比，它的電流要較小一些，定子銅耗損相對(duì)較小一些，效率較高一些。此外，由于它的功率因數(shù)比較高，因此可以降低電機(jī)的供電容量。

　　永磁同步電機(jī)的缺點(diǎn)

　　1、容易退磁：當(dāng)電機(jī)在高溫、高速以及高功率密度等極端條件下進(jìn)行工作時(shí)，它發(fā)熱溫升現(xiàn)象會(huì)更加地嚴(yán)重。若是使用不合理，當(dāng)電機(jī)的溫度過(guò)高時(shí)，在沖擊電流生成的電樞反應(yīng)的作用下，容易造成退磁現(xiàn)象，或者是在機(jī)械振動(dòng)時(shí)，也容易造成退磁現(xiàn)象，還會(huì)降低電機(jī)的性能，甚至沒有辦法繼續(xù)使用。

　　2、抗振性差：由于現(xiàn)在大部分的永磁同步電機(jī)都采用了釹鐵硼永磁材料，這類材料相對(duì)比較硬脆，因此在受到劇烈的振動(dòng)時(shí)，可能會(huì)發(fā)生碎裂。

　　3、控制磁場(chǎng)困難：由于這類電機(jī)的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)是通過(guò)轉(zhuǎn)子中的永磁體生成的，所以沒有辦法直接進(jìn)行控制，只能通過(guò)控制定子的電流，也就是增加定子直軸去磁電流分量來(lái)保持高速運(yùn)作時(shí)電壓的穩(wěn)定，以達(dá)到弱磁增速的效果。

　　4、成本高：現(xiàn)在，永磁同步電機(jī)比較常用的永磁材料主要有鋁鎳鈷永磁、釹鐵硼永磁、鐵氧體永磁以及稀土永磁等材料。采用鐵氧體永磁材料的永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、重量比較輕，總成本通常也低于電勵(lì)磁電機(jī)，因此應(yīng)用廣泛。由于現(xiàn)在的稀土永磁材料的價(jià)格比較高，因此采用稀土永磁材料的永磁同步電機(jī)的成本也會(huì)比較高一些。

　　本文簡(jiǎn)單介紹了永磁同步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，以及它的缺點(diǎn)，如容易退磁、抗振性差、控制磁場(chǎng)困難以及成本高等。另外，還可以了解到永磁同步電動(dòng)機(jī)是一類同步電機(jī)，使用了安裝在轉(zhuǎn)子上的永磁體來(lái)生成磁場(chǎng)。

　　永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)

　　電機(jī)基于磁場(chǎng)作為媒介為機(jī)械能和電能轉(zhuǎn)換的電磁裝置。在運(yùn)動(dòng)機(jī)制中首先氣隙磁場(chǎng)的電能量轉(zhuǎn)換需要永久磁鐵產(chǎn)生的氣隙磁場(chǎng)，其次就是在集團(tuán)內(nèi)部進(jìn)入電機(jī)繞組電流，但這需要兩個(gè)特殊的繞組和相應(yīng)的裝置，并提供能量以維持電流的流動(dòng)，總體電機(jī)由兩部分組成，定子和轉(zhuǎn)子。電機(jī)在運(yùn)行時(shí)固定部分稱為定子，定子主要由硅鋼沖壓、繞組的三相對(duì)稱分布，固定核心底盤和閥蓋零件，如轉(zhuǎn)子永磁磁軛和軸。永磁磁軛，考慮磁軛是圓柱形的，在轉(zhuǎn)軸上設(shè)置形成了永磁電機(jī)。

　　永磁電機(jī)的工作原理

　　定子和轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)相互作用在平面內(nèi)產(chǎn)生兩種相互垂直作用的電磁力，從而實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，并且電磁推力是永磁陣列產(chǎn)生的磁場(chǎng)與線圈陣列中的電流相互作用的結(jié)果。當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩克服轉(zhuǎn)子本身的慣性，以及永磁體的永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁鋼產(chǎn)生的阻尼轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)開始運(yùn)動(dòng)。

　　永磁電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

　　作為眾多高新技術(shù)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，永磁電機(jī)與微電子控制技術(shù)和電力電子技術(shù)的結(jié)合能夠制造出許多新型的、性能優(yōu)異的機(jī)電一體化產(chǎn)品。永磁電機(jī)作為基礎(chǔ)，是21世紀(jì)電機(jī)發(fā)展方向的典型代表。

　　1、電機(jī)的方向發(fā)展

　　電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載，如全部采用通用電機(jī)，在某些情況下，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)不是很合理。如特殊電機(jī)特別設(shè)計(jì)的根據(jù)不同的負(fù)載特性，如油田抽油機(jī)專用節(jié)電率高達(dá)20%的稀土永磁電機(jī)等。在專門化的基礎(chǔ)上，專用電機(jī)的節(jié)電潛能很大。這對(duì)電機(jī)工作者也提出較高的要求：他們不僅要研究電機(jī)本身，更應(yīng)當(dāng)研究所驅(qū)動(dòng)負(fù)載的特性，設(shè)計(jì)出價(jià)格合理，運(yùn)行可靠，性能先進(jìn)的稀土永磁產(chǎn)品。

　　2、向輕型化方向發(fā)展

　　便攜式光機(jī)電一體化產(chǎn)品。永磁電機(jī)控制性能好，節(jié)能且體積小，可通過(guò)頻率的變化調(diào)速，又容易做成低速直接驅(qū)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，故在醫(yī)療器械，視聽產(chǎn)品，計(jì)算機(jī)，數(shù)控機(jī)床，電動(dòng)車輛，航空航天產(chǎn)品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。未來(lái)隨著控制技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，永磁電機(jī)技術(shù)會(huì)發(fā)展的日趨完善。

　　3、向高性能的發(fā)展

　　現(xiàn)代化設(shè)備的電動(dòng)機(jī)有多種高性能、移動(dòng)電站等自動(dòng)化設(shè)備使用和電機(jī)伺服系統(tǒng)，化纖設(shè)備變頻調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速精度高，機(jī)器人與稀土永磁伺服電動(dòng)機(jī)比例高，等等。

　　4、向機(jī)電一體化發(fā)展

　　實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，是開發(fā)各種機(jī)電一體化的各種高性能永磁電機(jī)，如數(shù)控機(jī)床伺服電機(jī)，使用電腦VCM的音圈電機(jī)，變頻調(diào)速的稀土永磁電機(jī)和無(wú)刷直流電機(jī)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)。