永磁电机的优缺点（永磁电机的发展趋势）

　　永磁同步电机也是一类同步电机，其中的磁场由生成正弦反电动势的永磁体来激发。它与任何旋转电机一样，基本都是由转子与定子等部件组成。它的结构也相似于同步电机，但唯一的差别就在于转子，转子安装了永磁体来生成磁场，因此，不需要在转子上缠绕任何励磁绕组。

　　与老式电机相比，永磁同步电机有着高效、快速、简单等特点，而被广泛应用于冶金工业、橡胶工业、纺织工业以及石油工业等各个行业中。下面便来简单介绍一下永磁同步电机的优点和缺点。

　　永磁同步电机的优点

　　1、体积小、重量轻：近些年来，随之永磁材料的不断应用，永磁同步电机的功率密度得到了较大的提升。与同等体积下的异步电机相比，它的体积、重量以及所用的材料都有减少到百分之三十左右。

　　2、温升低：由于电机转子中的永磁体不会出现电阻耗损，而且定子绕组中基本不会出现无功电流，因此电机的温升比较低。

　　3、承受能力强：由于这类电机的机械特性比较硬，因此对于负载的变化而引起的电机扭矩的扰动有着较强的承受能力，瞬间的扭矩可以达到额定扭矩的三倍以上，适合用在负载扭矩变化较大的工作状态。

　　4、工作效率高：当转子安装了永磁体后，转子与定子的磁场在正常工作时是同步运作的，转子绕组没有感生电流，因此便不会出现转子电阻和磁滞耗损，提升了电机的工作效率。

　　5、功率因数高：这类电机的功率因数高，与电机的级数是没有关系的。当电机满载时，它的功率因数会接近于一。与异步电机相比，它的电流要较小一些，定子铜耗损相对较小一些，效率较高一些。此外，由于它的功率因数比较高，因此可以降低电机的供电容量。

　　永磁同步电机的缺点

　　1、容易退磁：当电机在高温、高速以及高功率密度等极端条件下进行工作时，它发热温升现象会更加地严重。若是使用不合理，当电机的温度过高时，在冲击电流生成的电枢反应的作用下，容易造成退磁现象，或者是在机械振动时，也容易造成退磁现象，还会降低电机的性能，甚至没有办法继续使用。

　　2、抗振性差：由于现在大部分的永磁同步电机都采用了钕铁硼永磁材料，这类材料相对比较硬脆，因此在受到剧烈的振动时，可能会发生碎裂。

　　3、控制磁场困难：由于这类电机的励磁磁动势是通过转子中的永磁体生成的，所以没有办法直接进行控制，只能通过控制定子的电流，也就是增加定子直轴去磁电流分量来保持高速运作时电压的稳定，以达到弱磁增速的效果。

　　4、成本高：现在，永磁同步电机比较常用的永磁材料主要有铝镍钴永磁、钕铁硼永磁、铁氧体永磁以及稀土永磁等材料。采用铁氧体永磁材料的永磁同步电机的结构比较简单、重量比较轻，总成本通常也低于电励磁电机，因此应用广泛。由于现在的稀土永磁材料的价格比较高，因此采用稀土永磁材料的永磁同步电机的成本也会比较高一些。

　　本文简单介绍了永磁同步电动机的优点，以及它的缺点，如容易退磁、抗振性差、控制磁场困难以及成本高等。另外，还可以了解到永磁同步电动机是一类同步电机，使用了安装在转子上的永磁体来生成磁场。

　　永磁电机的结构

　　电机基于磁场作为媒介为机械能和电能转换的电磁装置。在运动机制中首先气隙磁场的电能量转换需要永久磁铁产生的气隙磁场，其次就是在集团内部进入电机绕组电流，但这需要两个特殊的绕组和相应的装置，并提供能量以维持电流的流动，总体电机由两部分组成，定子和转子。电机在运行时固定部分称为定子，定子主要由硅钢冲压、绕组的三相对称分布，固定核心底盘和阀盖零件，如转子永磁磁轭和轴。永磁磁轭，考虑磁轭是圆柱形的，在转轴上设置形成了永磁电机。

　　永磁电机的工作原理

　　定子和转子的磁场相互作用在平面内产生两种相互垂直作用的电磁力，从而实现了电机的运动，并且电磁推力是永磁阵列产生的磁场与线圈阵列中的电流相互作用的结果。当电磁转矩克服转子本身的惯性，以及永磁体的永磁电动机转子磁钢产生的阻尼转矩，电动机开始运动。

　　永磁电机的发展趋势

　　作为众多高新技术和高新技术产业的基础，永磁电机与微电子控制技术和电力电子技术的结合能够制造出许多新型的、性能优异的机电一体化产品。永磁电机作为基础，是21世纪电机发展方向的典型代表。

　　1、电机的方向发展

　　电机驱动负载，如全部采用通用电机，在某些情况下，技术和经济不是很合理。如特殊电机特别设计的根据不同的负载特性，如油田抽油机专用节电率高达20%的稀土永磁电机等。在专门化的基础上，专用电机的节电潜能很大。这对电机工作者也提出较高的要求：他们不仅要研究电机本身，更应当研究所驱动负载的特性，设计出价格合理，运行可靠，性能先进的稀土永磁产品。

　　2、向轻型化方向发展

　　便携式光机电一体化产品。永磁电机控制性能好，节能且体积小，可通过频率的变化调速，又容易做成低速直接驱动等优点，故在医疗器械，视听产品，计算机，数控机床，电动车辆，航空航天产品等领域得到广泛应用。未来随着控制技术和电子技术的发展，永磁电机技术会发展的日趋完善。

　　3、向高性能的发展

　　现代化设备的电动机有多种高性能、移动电站等自动化设备使用和电机伺服系统，化纤设备变频调速同步电动机转速精度高，机器人与稀土永磁伺服电动机比例高，等等。

　　4、向机电一体化发展

　　实现机电一体化的基础，是开发各种机电一体化的各种高性能永磁电机，如数控机床伺服电机，使用电脑VCM的音圈电机，变频调速的稀土永磁电机和无刷直流电机是机电一体化的基础。