论述永磁同步电机的结构，性能控制及应用？

一、论述永磁同步电机的结构，性能控制及应用？

永磁同步电动机以 永磁体提供励磁（励磁：电机工作所依靠的磁场），无电刷，不需要励磁电流，提高电机的效率和功率密度！

永磁同步电动机一般由：定子，转子，端盖等部件组成。

定子绕组，围绕着 定子铁芯进行环绕，通过控制定子绕组的输入电流的频率，可以控制磁场旋转频率，进而控制转速。

永磁同步电机工作方式分为两种：一种是 通过 变频调速器控制电机达到同步，一种是通过异步起动方式来达到同步。

永磁同步电动机不能直接通三相交流的起动，因转子惯量大，磁场旋转太快，静止的转子根本无法跟随磁场启动旋转。

永磁同步电动机的电源采用变频调速器提供，启动时变频器输出频率从0开始连续上升到工作频率，电机转速则跟随变频器输出频率同步上升，改变变频器输出频率即可改变电机转速，是一种很好的变频调速电动机。

永磁同步电动机的启动和运行是由定子绕组、转子鼠笼绕组和永磁体这三者产生的磁场的相互作用而形成。

在不需要调速的场合直接用三相交流电供电的方法是在永磁转子上加装笼型绕组。

静止时，给定子绕组通入三相交流电，产生定子旋转磁场；定子旋转磁场 相当于 转子旋转，在笼型绕组内产生感应电流，形成转子旋转磁场。这两个磁场相互作用，产生转矩，使转子由静止开始转动

在刚开始转动的时候，转子旋转磁场的转速与定子旋转磁场的转速不等，这样会产生交变转矩。

当转子旋转磁场几乎与定子旋转磁场同步时，转子绕组不产生感应电流，转子上只有永磁体产生磁场，产生驱动转矩！

所以，转子绕组来实现一个启动，启动完成后，转子绕组不再起作用，由永磁体和定子绕组的磁场相互作用，产生力矩。

二、三相永磁同步电机正反转？

根据三相永磁同步电机工作原理可知，在三相永磁同步电机正常工作时，三相永磁同步电机转子的转速始终与电机内部磁场转速保持同步，即转子转向和转速与电机内部磁场的转向和转速都一样。

由此可见，控制三相永磁同步电机内部磁场的正转和反反转就能够实现电机转子的正反转。

磁场的正反转很容易通过改变电机定子绕组的相序来实现。由此，改变电机三相绕组相序就能够实现电机正反转。

三、三相永磁同步电机原理？

永磁同步电机要建立主磁场，励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场;然后采用三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体;在原动机拖动转子旋转的情况下，极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组，因此电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。

四、交流异步电机和永磁同步电机应用场合？

一、同步电机优缺点和应用场合

1、同步电机的优点

①功率因数高：这个优点的具备与电机的应用的工作原理有关，是因为工作原料非常科学，素以电机才能够到较高的功率因数，能够一下功能方面取得很好的表现。

②运行效率高：凭借着应用的科学工作原理，以及相对比较先进的产品技术，同步电机具备着运行效率高这个优点，这样一来电机在功能方面就非常高效，可以以高效的功能发挥，充分优化设备的运行。

③稳定性好：这个类型电机，在性能及结构方面都非常稳定，在能够在使用当中保持稳定结构的同时，也能够稳定发挥功能，保持统一的运行效果及功能保险。

④转速恒定：能够在转速恒定的情况下，一直在使用当中保持稳定的运转速度，并始终保持稳定的运行效果，这样电机就会在功能方面非常稳定。

2、同步电机缺点

成本相比较与异步电机而言较高。

3、同步电机的应用

同步电机的主要应用有三种，即作为发电机、电动机和补偿机。

作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式。小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。

二、异步电机的优缺点和应用

1、异步电机的优点

它具有结构简单、制造容易、价格低廉、运行可靠、维护方便、坚固耐用等一系列优点。异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性，从空载到满载范围内接近恒速运行，能满足大多数工农业生产机械的传动要求。

2、异步电机的缺点

与直流电动机相比，其启动性和调速性能较差；与同步电动机相比，其功率因数不高，在运行时必须向电网吸收滞后的无功功率，对电网运行不利。但随着科学技术的不断进步，异步电动机调速技术的发展较快，在电网功率因数方面，也可以采用其他办法进行补偿。

3、异步电机的应用

作电动机，其功率范围从几瓦到上万千瓦，是国民经济各行业和人们日常生活中应用最广泛的电动机，为多种机械设备和家用电器提供动力。例如机床、中小型轧钢设备、风机、水泵、轻工机械、冶金和矿山机械等，大都采用三相异步电动机（Asynchronous Motor）拖动；电风扇、洗衣机、电冰箱、空调器等家用电器中则广泛使用单相异步电动机。异步电机也可作为发电机，用于风力发电厂和小型水电站等。

五、三相交流永磁同步电机的作用？

永磁同步电机的优点

1，PMSM本身的功率效率高以及功率因数高;

2，PMSM发热小，因此电机冷却系统结构简单、体积小、噪声小;

3，系统采用全封闭结构，无传动齿轮磨损、无传动齿轮噪声，免润滑油、免维护;

4，PMSM允许的过载电流大，可靠性显著提高;

5，整个传动系统重量轻，簧下重量也比传统的轮轴传动的轻，单位重量的功率大;

6，由于没有齿轮箱，可对转向架系统随意设计：如柔式转向架、单轴转向架，使列车动力性能大大提高。

7，可以将电机整体地安装在轮轴上，形成整体直驱系统，即一个轮轴就是一个驱动单元，省去了一个齿轮箱。

六、三相永磁同步电机的定义及优点？

永磁同步电机是利用永磁体建立励磁磁场的同步电机，其定子产生旋转磁场，转子用永磁材料制成。同步电机实现能量转换需要一个直流磁场，产生这个磁场的直流电流称为电机的励磁电流。

永磁同步电机的优点如下：

永磁同步电机本身的功率效率高以及功率因数高；

永磁同步电机发热小，因此电机冷却系统结构简单、体积小、噪声小；

系统采用全封闭结构，无传动齿轮磨损、无传动齿轮噪声，免润滑油、免维护；

永磁同步电机允许的过载电流大，可靠性显著提高；

整个传动系统重量轻，簧下重量也比传统的轮轴传动的轻，单位重量的功率大；

由于没有齿轮箱，可对转向架系统随意设计：如柔式转向架、单轴转向架，使列车动力性能大大提高。

由于采用了永磁材料磁极，特别是采用了稀土金属永磁体(如钕铁硼等)，其磁能积高，可得到较高的气隙磁通密度，因此在容量相同时，电机的体积小、重量轻。[3]

转子没有铜损和铁损，也没有集电环和电刷的摩擦损耗，运行效率高。[3]

转动惯量小，允许的脉冲转矩大，可获得较高的加速度，动态性能好，结构紧凑，运行可靠。[3]

七、380v永磁同步电机可以直接运转吗？

永磁电机的起动有自己的特点。一般永磁电机不可以采用降压起动方式，因为普通永磁电机（380V,50HZ),在电压降低到330V时，起动困难，转子抖动厉害。小功率的永磁电机一般采用直接起动的方式。大功率的永磁电机，在变压器容量足够大的情况下，而且对设备机械冲击要求不严的情况下也可以直接起动。否则，建议采用变频器驱动的软起动方式

、三相交流永磁同步电动机的驱动，可以采用“定子绕组封星”方式，来提供电梯非驱动状态下，制动器失效时的电动机本身所产生的制动电磁转矩，以抑制意外状态下的“快速溜车”，但该连接方式所起到的作用不能与电梯的上行超速保护装置、电梯意外移动的保护装置混淆。