什么是永磁電機(jī)？永磁電機(jī)的應(yīng)用及原理

什么是永磁電機(jī)？

永磁電機(jī)是轉(zhuǎn)子內(nèi)置有永磁體和電磁體的電機(jī)。

PM是“Permanent Magnet"的縮寫，翻譯成日語就是永磁體的意思。因此，也稱為永磁同步電機(jī)。電機(jī)分為交流電機(jī)和直流電機(jī)，永磁電機(jī)是交流電機(jī)的一種。此外，交流電機(jī)大致分為利用感應(yīng)電動勢運(yùn)行的感應(yīng)電機(jī)和利用磁吸引力運(yùn)行的同步電機(jī)。 PM 電機(jī)是同步電機(jī)的一種。

感應(yīng)電機(jī)是一種廉價且廣泛使用的電機(jī)。與感應(yīng)電機(jī)相比，永磁電機(jī)的特點(diǎn)是效率高。然而，由于永磁體等，零件數(shù)量增加，使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜且昂貴。

由于化石燃料的使用增加導(dǎo)致二氧化碳排放量增加，因此對應(yīng)對全球變暖的措施的需求增加，節(jié)能已成為關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，消耗電力的電機(jī)需要更加高效。在此背景下，永磁電機(jī)的使用正在被廣泛考慮。

永磁電機(jī)的使用

永磁電機(jī)用于工業(yè)應(yīng)用和小型零件。以下是永磁電機(jī)的使用示例。

• 用于電梯垂直運(yùn)動

• 用于為機(jī)器人手臂等提供動力。

• 用于運(yùn)行電動汽車

• 用于合成纖維制造機(jī)的卷繞裝置

永磁電機(jī)效率很高，有許多需要精確定位的應(yīng)用。因此，在很多情況下，采用逆變器或伺服控制器作為動力源來控制旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)角度。

電梯、機(jī)械臂等定位精度要求較高，適合采用永磁電機(jī)。此外，近年來電動汽車的普及，高效永磁電機(jī)也受到關(guān)注。

永磁電機(jī)原理

永磁電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子、外殼等組成。

1. 固定子

定子的主要部分是涂有清漆的線圈。不同相的線圈被構(gòu)造成圍繞轉(zhuǎn)子，并且電流通過它們時產(chǎn)生磁場。產(chǎn)生的磁場隨著電源相位的變化而以旋轉(zhuǎn)的方式變化。

2. 轉(zhuǎn)子

永磁體固定在轉(zhuǎn)子上并被定子磁場吸引。由于定子的磁場隨著其旋轉(zhuǎn)而變化，因此向轉(zhuǎn)子施加力以使其旋轉(zhuǎn)。這就是永磁電機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理。

3. 住房

由于將電壓施加到定子上以引起電流流動，因此它通過外殼絕緣以防止接地故障。定子還會因電流而產(chǎn)生熱量，該熱量由外殼上的散熱片冷卻。

永磁電機(jī)的類型

PM電機(jī)大致分為SPM電機(jī)和IPM電機(jī)。

1. SPM電機(jī)

SPM電機(jī)是在轉(zhuǎn)子表面安裝永磁體的產(chǎn)品。 SPM代表“表面永磁體"，也稱為表面磁體型同步電機(jī)。

其特點(diǎn)是有效磁通量大、轉(zhuǎn)矩脈動小。因此，它可以用于高性能伺服應(yīng)用，但由于擔(dān)心磁鐵脫落，不適合高速旋轉(zhuǎn)。為了解決這個問題，我們通過改善超磁力分布來減少齒槽扭矩。

2.IPM電機(jī)

IPM電機(jī)是轉(zhuǎn)子內(nèi)嵌有永磁體的產(chǎn)品。 IPM代表“內(nèi)置永磁體"，也稱為內(nèi)磁同步電機(jī)。

其特點(diǎn)之一是可以根據(jù)高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切割。由于磁體的形狀和放置有很大的自由度，因此可以在設(shè)計(jì)階段靈活控制最大轉(zhuǎn)速。最近，它已被用于HV和EV的電機(jī)，也被應(yīng)用于冰箱和空調(diào)。

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