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永磁同步電機驅動系統的特點
作者:利愛電氣
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發布時間: 2020-07-16
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永磁同步電機采用永磁體產生氣隙磁場，不是像換向器電動機那樣用勵磁線圈產生氣隙磁場，也不像感應電機那樣用定子電流的勵磁分量產生氣隙磁場，而且結構簡單、損耗小、效率高。永磁同步電機可以分為表面貼裝式永磁同步電機(SPM)和內埋式永磁同步電機（IPM)兩種型式。
永磁電機驅動系統具有以下特點：
1、結構簡單、緊湊
永磁同步電機采用永磁體產生氣隙磁場，不是像換向器電動機那樣用勵磁線圈產生氣隙磁場，也不像感應電機那樣用定子電流的勵磁分量產生氣隙磁場，而且結構簡單、損耗小、效率高。永磁同步電機可以分為表面貼裝式永磁同步電機(SPM)和內埋式永磁同步電機（IPM)兩種型式。
國內開發的永磁同步電機是轉子鐵心內部埋入永磁鐵的內埋式永磁同步電機（IPM）。對IPM電機由于永磁體埋入于轉子內部，鐵芯對永磁體起到了較好的保護，可有效防止離心力、腐蝕以及其他生產過程中可能出現的對永磁體的損害。IPM電機具有較強的磁場凸極性，通過控制可充分利用磁阻轉矩，以獲得更高的轉矩輸出。同時，由于凸極效應而使電機的弱磁控制范圍大大增加，從而使電機的轉速范圍大大增加。
2、高效率、高功率因數
永磁同步電機綜合了傳統異步電機與電勵磁同步電機的優點，并可獲得相似甚至超過直流電機的調速特性，在性能上得到了全面提升。
永磁同步電動機與異步電動機相比，不需要無功勵磁電流，可以顯著提高功率因數，減少定子電流和定子銅耗，而且在穩定運行時沒有轉子銅耗，由于總損耗的降低而減小了電機冷卻系統的容量，從而減小了相應的附加損耗。因而，其效率比同規格的異步電動機提高2~15個百分點。
3、動態響應與過載能力強
同步電動機比異步電動機對轉矩的擾動具有更強的承受能力，能做出比較快的反應。當異步電動機的負載轉矩發生變化時，要求電機的轉差率也跟著變化，即電機的轉速發生相應的變化，但是系統轉動部分的慣性阻礙電機響應的快速性。同步電動機的負載轉矩變化時，只要電機的功角做適當變化，而轉速始終維持在原來的同步速不變，轉動部分的慣性不會影響電機對轉矩的快速響應。永磁同步電動機的最大轉矩可以達到額定轉矩的3倍以上，對電機系統在負載轉矩變化較大的工況下穩定運行非常有利。
4、體積小與重量輕
近些年來隨著高性能永磁材料的不斷應用，永磁同步電動機的功率密度得到很大提高。與同轉速同容量的異步電動機相比，體積和重量都有較大的減少，從而使其在許多特殊場合得到應用。
5、可靠性高、運行維護費低
與直流電動機和電勵磁同步電動機相比，永磁同步電機沒有電刷，簡化了結構，增加了可靠性。
直驅系統取消了減速機，減少了故障點，提高了系統可靠性。同時也降低了運行維護費用。
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