【启飞汽车知识系统分享】永磁同步电机的结构和工作原理

    永磁同步电机也是由定子和转子两大部分组成。定子由铁芯、电枢绕组、机座、端盖等几部分组成，铁芯由硅钢片叠制而成，电枢绕组也为三相对称绕组，其结构与交流感应电机定子结构基本相同。转子为永久磁体，多采用稀土材料制作而成。其工作原理如图1所示，电机的定子三相对称绕组通上三相对称的交流电之后，会流过三相对称的电流，它将会产生一个圆形的旋转磁场（用一旋转的永磁体代替），这个旋转磁场与转子永磁体的磁场相互作用，将会拖动转子进行旋转。与交流感应电机不同，旋转磁场的转速与电机转子的转速一定是相同的，不可能有转速差。因为如果存在着转速差，旋转磁场和转子磁极的位置就会不断地发生改变，一段时间内，旋转磁场和转子磁场Ｎ、Ｓ极相对，旋转磁场拖动电机旋转，过一段时间，旋转磁场和转子磁场Ｎ、Ｎ极相对，旋转磁场阻碍电机旋转，这样交替运行，电机所受平均力矩为零，电机不能运转。因此，永磁同步电机工作时转子转速必须与旋转磁场转速相同，二者在空间相对位置保持不变，这样转子磁场才能有稳定的磁拉力，形成固定的电磁转矩。这也就是称之为“同步电机”的原因。
 

 
图1 永磁同步电机的工作原理

    为了充分利用和发挥永磁材料的特性，通常采用具有矩形截面的条形永磁体，将其粘贴在转子铁芯表面或镶嵌在转子铁芯中。图2（ａ）为面装式（也称为凸装式）永磁体转子结构的剖面图，图2（ｂ）为插入式永磁体转子结构的剖面图，图2（ｃ）为径向充磁的内装式永磁体转子结构的剖面图，图2（ｄ）为横向充磁的内装式永磁体转子结构的剖面图。不同结构的转子，具有不同的特性，插入式和内装式永磁体转子具有凸极效应，它的漏磁系数比较大，气隙磁通相对小一些，转子结构比较坚固，允许在比较高的速度下运行；面装式永磁体转子基本没有凸极效应，漏磁系数比较小，气隙磁通相对大一些，为了提高其结构强度，可以采用非磁性材料绑扎在转子外表面，以便适应高速运行的情况。

 

 
图2 永磁同步电机转子结构

来源：数据来源于网络整理
 

福利：做任何事情，都有方法。比如汽车行业如何最短时间内获取高薪，其实，是一件很容易的事情，结合汽车行业十多年工作经历，我做了一次系统全面总结无偿分享大家，文章共计十篇。帮助更多的网友在汽车行业快速发展。同时，我业余时间整理一套免费经典的CATIA视频教程， 汽车设计领域必备软件工具，大家有需要的，可以给我留言，请加微信qifei1799。提“启飞”就可以获取下载链接:汽车行业快速突破月薪过万绝密分享和catia视频精品一套。明确方向，精准学习，为以后在汽车行业职场做好铺垫。