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永磁同步电机驱动系统的特点
作者:利爱电气
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发布时间: 2020-07-16
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永磁同步电机采用永磁体产生气隙磁场，不是像换向器电动机那样用励磁线圈产生气隙磁场，也不像感应电机那样用定子电流的励磁分量产生气隙磁场，而且结构简单、损耗小、效率高。永磁同步电机可以分为表面贴装式永磁同步电机(SPM)和内埋式永磁同步电机（IPM)两种型式。
永磁电机驱动系统具有以下特点：
1、结构简单、紧凑
永磁同步电机采用永磁体产生气隙磁场，不是像换向器电动机那样用励磁线圈产生气隙磁场，也不像感应电机那样用定子电流的励磁分量产生气隙磁场，而且结构简单、损耗小、效率高。永磁同步电机可以分为表面贴装式永磁同步电机(SPM)和内埋式永磁同步电机（IPM)两种型式。
国内开发的永磁同步电机是转子铁心内部埋入永磁铁的内埋式永磁同步电机（IPM）。对IPM电机由于永磁体埋入于转子内部，铁芯对永磁体起到了较好的保护，可有效防止离心力、腐蚀以及其他生产过程中可能出现的对永磁体的损害。IPM电机具有较强的磁场凸极性，通过控制可充分利用磁阻转矩，以获得更高的转矩输出。同时，由于凸极效应而使电机的弱磁控制范围大大增加，从而使电机的转速范围大大增加。
2、高效率、高功率因数
永磁同步电机综合了传统异步电机与电励磁同步电机的优点，并可获得相似甚至超过直流电机的调速特性，在性能上得到了全面提升。
永磁同步电动机与异步电动机相比，不需要无功励磁电流，可以显著提高功率因数，减少定子电流和定子铜耗，而且在稳定运行时没有转子铜耗，由于总损耗的降低而减小了电机冷却系统的容量，从而减小了相应的附加损耗。因而，其效率比同规格的异步电动机提高2~15个百分点。
3、动态响应与过载能力强
同步电动机比异步电动机对转矩的扰动具有更强的承受能力，能做出比较快的反应。当异步电动机的负载转矩发生变化时，要求电机的转差率也跟着变化，即电机的转速发生相应的变化，但是系统转动部分的惯性阻碍电机响应的快速性。同步电动机的负载转矩变化时，只要电机的功角做适当变化，而转速始终维持在原来的同步速不变，转动部分的惯性不会影响电机对转矩的快速响应。永磁同步电动机的最大转矩可以达到额定转矩的3倍以上，对电机系统在负载转矩变化较大的工况下稳定运行非常有利。
4、体积小与重量轻
近些年来随着高性能永磁材料的不断应用，永磁同步电动机的功率密度得到很大提高。与同转速同容量的异步电动机相比，体积和重量都有较大的减少，从而使其在许多特殊场合得到应用。
5、可靠性高、运行维护费低
与直流电动机和电励磁同步电动机相比，永磁同步电机没有电刷，简化了结构，增加了可靠性。
直驱系统取消了减速机，减少了故障点，提高了系统可靠性。同时也降低了运行维护费用。
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