什么是永磁電機？永磁電機的應用及原理

什么是永磁電機？

永磁電機是轉子內置有永磁體和電磁體的電機。

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。電機分為交流電機和直流電機，永磁電機是交流電機的一種。此外，交流電機大致分為利用感應電動勢運行的感應電機和利用磁吸引力運行的同步電機。 PM 電機是同步電機的一種。

感應電機是一種廉價且廣泛使用的電機。與感應電機相比，永磁電機的特點是效率高。然而，由于永磁體等，零件數量增加，使得結構復雜且昂貴。

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

永磁電機的使用

永磁電機用于工業應用和小型零件。以下是永磁電機的使用示例。

• 用于電梯垂直運動

• 用于為機器人手臂等提供動力。

• 用于運行電動汽車

• 用于合成纖維制造機的卷繞裝置

永磁電機效率很高，有許多需要精確定位的應用。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速度和旋轉角度。

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

永磁電機原理

永磁電機由定子、轉子、外殼等組成。

1. 固定子

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

2. 轉子

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

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生熱量，該熱量由外殼上的散熱片冷卻。

永磁電機的類型

PM電機大致分為SPM電機和IPM電機。

1. SPM電機

SPM電機是在轉子表面安裝永磁體的產品。 SPM代表“表面永磁體"，也稱為表面磁體型同步電機。

其特點是有效磁通量大、轉矩脈動小。因此，它可以用于高性能伺服應用，但由于擔心磁鐵脫落，不適合高速旋轉。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

IPM電機是轉子內嵌有永磁體的產品。 IPM代表“內置永磁體"，也稱為內磁同步電機。

其特點之一是可以根據高速旋轉進行切割。由于磁體的形狀和放置有很大的自由度，因此可以在設計階段靈活控制最大轉速。最近，它已被用于HV和EV的電機，也被應用于冰箱和空調。

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